《复仇者联盟》最难的是要将不同时代背景的超级英雄联系在一起。
“穿越”七十年来到当代的米国队长虽然神奇地重新苏醒，并加入了复仇者联盟。
但对于史蒂夫.罗杰斯来说，他有很多新的东西需要接受，还要尽快适应现代社会人类的道德观、价值观和科学技术方面的迅猛变化。他没有亲属，没有朋友，听不懂流行语，不知道什么是因特网；但他拥有丰富的战斗经验，具备卓越的领导才华，使得复仇者渐渐变成一支具有凝聚力的强大团队。
此后米国队长成了复仇者的代表，也是队伍的灵魂人物。
导演马克在面书表示，米国队长在一定程度上代表了观众的视点，因为他和观众一样，用新奇的眼光打量着这个世界。在拍摄期间，“米国队长”克里斯·埃文斯也贯彻了这一领导精神，他会借用片中那句着名的宣言“复仇者，集合！”，发短信召集其他演员一起出去放松high一晚。
而小罗伯特.唐尼这样描述他饰演的钢铁侠与米国队长的关系：“他（美国队长）就像是失散多年的兄弟，我爸爸最喜欢的也是他。”
在去年的《米国队长》中，钢铁侠托尼.斯塔克的父亲霍华德.斯塔克在明日世界博览会上第一次见到了米国队长史蒂夫.罗杰斯，此后米国队长的盾牌和战服都是由他一手打造。
以米国大亨霍华德.休斯为原型的霍华德.斯塔克，凭借二战时起家成为神盾局的组建者之一。有意思的是，如此重要的一位人物看起来更加器重米国队长而不是自己的儿子。作为美女美酒永不离身的花花公子，钢铁侠并不痛恨父亲对自己“兄弟”的偏爱，与队长争执一番之后反而视其为挚友，关键时刻还按照米国队长的指示进攻，由此可见队长的魅力果真不一般。
这一次绿巨人则表现得劳苦功高，此次马克.鲁法洛成为了首位同时饰演布鲁斯·班纳博士和绿巨人的演员。在电脑技术的帮助下，他变身而成的绿巨人威风凛凛，而最新动作捕捉技术更使得他可以实时看到自己变成绿巨人的样子，感觉就像是穿了件虚拟外衣。
此前马克.鲁法洛曾去动物园观察大猩猩了很久，希望能获得扮演绿巨人的启发。马克饰演的绿巨人简直像是比尔.贝克比版的再现，沿袭了他的魅力和幽默。
不过到了片场马克可就有罪受了，由于绿巨人身高两米四多，马克有时不得不站到桌子上，以便让其他演员的视线与片中情境相符。他说觉得自己像个局外人，其他演员都穿得很酷打打杀杀，只有他穿着笨拙的动作捕捉服，总被他们拿来开玩笑，饰演的绿巨人也显得不那么合群。
最苦逼的是，即便剧组已经杀青，他也得跟到工业光魔公司守至最后，以便等待最终做出来的效果，看有没有需要补拍或调整的地方。
绿巨人的声音也是马克.鲁法洛亲自配的，对于绿巨人的台词马克开玩笑说，“句子中每个成分都有，可就是连不成句。”
虽然漫威总裁凯文.费奇表示未来不会有拍摄新《绿巨人》影片的计划，但说不定此次马克.鲁法洛的出色表现会让事情出现转机。遭罪归遭罪，马克还是表示，如果有机会的话，他很愿意继续饰演绿巨人。
虽说组成了联盟，但单打独斗起来也绝对不能含糊。“鹰眼”杰瑞米.雷纳和“黑寡妇”斯嘉丽.约翰逊就是这样两位强大的冷血杀手。
为了演好狙击神箭手鹰眼，杰瑞米.雷纳专门接受了奥运会弓箭选手的特训，他学会了如何正确使用弓箭的基础姿势。不过期间雷纳也碰到了难题，如何在拉弓时保持动作一致，因为在快速拉弓时很难做到这点。
斯嘉丽.约翰逊也很高兴能在《复仇者联盟》中继续扮演黑寡妇。她表示自己很喜欢黑寡妇这个角色，也很高兴粉丝们喜欢她诠释的黑寡妇。与其他好莱坞商业大片不同，《复仇者联盟》中几乎没有爱情元素，所以观众们虽然会看到不少黑寡妇与技艺高超的鹰眼的对手戏，还会得知一些有关他俩背景的作战故事，却无法看到二人擦出的爱情火花。
正如斯嘉丽·约翰逊所言，“联盟很忙，没工夫谈恋爱！”
在第一期《复仇者联盟》漫画中，就是雷神弟弟洛基制造了麻烦，才使超级英雄们团结起来共同御敌。而此次电影版也还原了这一设定。来到地球的“洛基”汤姆·希德勒斯要远比在神域强大许多。由于野心勃勃的洛基大闹地球，作为哥哥的雷神显然不能袖手旁观，影片伊始他便回到地球。
尽管联盟中其他人不这样认为，但看重亲情的雷神坚信他的弟弟终究会回心转意。
影片中单个英雄根本镇不住洛基，对此汤姆.希德勒斯顿这样阐释他的角色：“他就像是个国际象棋大师，已经领先十步有余，玩弄所有人于鼓掌之中。”
洛基靠分化瓦解复仇者联盟掌控着全局，几乎与每一个英雄都有单独交手，导演称只要有洛基在，其他反派都算不上反派了，他是“一个残损的灵魂，在宇宙间寻求着自我意义”。
对于生于英国的汤姆·希德勒斯顿来说，他从没接触过米国体育，但在拍摄《复仇者联盟》期间，这一点发生了改变。他不仅看了一场克利夫兰布朗队的橄榄球季前赛，还参加了克里夫兰棒印地安人棒球队的比赛并担任开球嘉宾，更在场边观看了几场米国网球公开赛。
除了洛基，他那只所向披靡的强大军队同样引起了影迷的广泛关注，并引起了大家的广泛猜测，而在否认了灭霸、斯库鲁、红骷髅等反派传言后，导演马克最近终于透露了军队的真实身份齐塔瑞人。
奇塔瑞人是终极世界中出现的外星种族，在漫画《终极战队》中登场，他们试图征服地球，具有变形能力，奇塔瑞人声称是“宇宙的免疫系统”的一部分，消灭无序和自由意志。
在漫画中，奇塔瑞人十八世纪即来到地球，制造了若干起大屠杀，其中最着名的是二战，他们在幕后操纵**德国，几乎达成了统治世界的野心，然而，这一企图遭到了米国队长的有力回击，奇塔瑞人失败。
战后，人们一度以为它们已经随着第三帝国而一起覆灭了，但不久又有人发现了它们的踪迹。他们的首领变形成人类的样子，以克莱舍尔先生的身份出现。他曾提到别的世界也曾使用其他名字来称呼他们，主世界里的变形外星种族比如斯库鲁人。
漫威电影世界里的奇塔瑞人和原作有区别。它们的形象和漫画中的设定有不同，也没有展示变形能力。奇塔瑞人首领叫致命病毒，听命于灭霸。
电影《复仇者联盟》中，洛基联合来自外星的部队齐塔瑞人帮忙称霸地球，齐塔瑞人首领威胁他，如果失败，天地之间将没有他的容身之处。
这场入侵世纪是灭霸在幕后真正策划的，洛基是协调人，齐塔瑞人是执行者。通过宇宙魔方的传送门，齐塔瑞人的军队和战舰源源不断的开往地球，给复仇者联盟带来了不小的麻烦。外太空的齐塔瑞母舰和传送门被摧毁后，入侵地球的齐塔瑞人军队也全部瘫痪，齐塔瑞人首领致命病毒跪在灭霸面前大倒苦水，声称低估了复仇者的实力。
此外，工业光魔制作齐塔瑞人的母舰，并在预告片中中放出，那艘巨大龙形战舰同样吸引眼球，相对于频频曝光亮相的超级英雄，他们的对手还真是神秘得很。
而且对于善于卖弄关子的漫威，他们才不会透露复仇者们的真正对手是谁，这关子会在电影上映时才揭晓，现在只是透露，洛基有外星人帮忙，并拥有足以摧毁地球的外星舰队。
复仇者联合，是对付强大的敌人，并不是弱鸡对手。
从马克开始制作，mm那庞大的宣传机器便开始启动，它的制作预算是只有二亿，但这mm硬是砸出了一亿美金的宣传预算，mm自家拥有庞大的宣传平台，一亿的广告效果，相当于普通公司的二亿，这《复仇者联盟》就像《星战》一样，天生自带强大吸粉功能，一开始就引起巨大的关注和话题性，每一件事都可以成为新闻，登上各大娱乐周刊。
而七大主演们通过面书与粉丝互动，首次实现线上线下同步的宣传，这为他们吸取巨大的能量。
巨星之所以是巨星，是因为他有巨大的号召力和名气，并为电影带来收益，所以他们随便拍一部电影，领的是普通人一辈子也挣不到的片酬。
许多巨星与电影公司签合同时，他们的义务并不止于表演，还要负起宣传电影的重任，齐心协力把电影推得更高，如果演员拒绝宣传电影，是收不到高额的片酬的。