Из глубин космоса, через Клингонский сектор к Земле приближается неопознанный объект просто гигантских размеров с неясными, но, возможно, враждебными намерениями, и Энтерпрайз оказывается единственным кораблем, способным успеть вовремя добраться до этого объекта для его исследования и ликвидации потенциальной опасности для Земли.

Знаете ли вы, что…

Как сказано в «Книге рекордов Гиннесса», на момент выхода «Звёздный путь: Фильм» (1979) был самым дорогим. На его создание было потрачено $46 миллионов. С выходом в 1980 году фильма «Супермен 2», общий бюджет двух первых фильмов о Супермене достиг $109 миллионов, а фильмы эти снимались одновременно как единое целое. Впоследствии их продюсеры заявили, что производство первого фильма (1978) обошлось в $55 миллионов, а второго — в $54 миллиона, так что пальма первенства в категории «самый дорогой фильм» должна принадлежать им.

Голос Меджел Бэрретт, жены Джинна Родденберри, которая сыграла Кристин Чапел (а также других персонажей, включая Трой в фильме 1987 года "Звёздный путь: Следующее поколение"), использовался также для озвучивания компьютеров Звёздного флота — в частности, бортового компьютера звездолёта "Энтерпрайз" во франшизе от "Звёздного пути" (1966-1969) до одиннадцатого полнометражного фильма "Звёздный путь" (2009). Реплик она озвучила не много, однако голос легко узнаваем.

Одежда некоторых представителей инопланетных рас в штаб-квартире Звёздного флота сшита из неиспользованных рулонов ткани, оставшихся после съёмок фильма Сесила Б. ДеМилля «Десять заповедей» (1956).
Персонаж лейтенанта Айлии в исполнении индийской модели и актрисы Персис Хамбатты должен был участвовать и в следующем телесериале.

Нишелль Николс написала в автобиографической книге, что была одной из тех, кто возражал против сшитого для фильма нового обмундирования, небезосновательно полагая, что её персонаж Ухура слишком хороша собой для унылого стиля «унисекс» .

Бутафорский объект «Ви-Джер» оказался настолько большим, что работы над сборкой некоторых его частей продолжались даже во время съёмок других его частей.

После громкого успеха телевизионного сериала «Звёздный путь» компания Paramount приняла решение выпустить на экраны полноценный художественный фильм по мотивам сериала. Из нескольких предложенных сюжетов (авторами которых выступили известные американские фантасты) был отобран один под рабочим названием «Звёздный путь: Планета титанов» Криса Брайанта и Аллана Скотта. Но из-за огромной популярности вышедшего в то время фильма «Звёздные войны» студия остановила дальнейшие работы.

В планах Paramount было создание собственного телевизионного канала с последующей съемкой и показом нового сериала «Звёздный путь: Фаза 2». Для этого сериала Джин Родденберри создал сценарий «Возвращение робота», который позднее был переработан Аланом Дин Фостером и получил название «В лике твоём». Этот сюжет должен был превратиться в двух-часовую пилотную серию нового сериала. В 1977 момент Paramount Pictures принимает решение отменить работы над новым сериалом, а готовый сценарий продюсер компании Майкл Айснер решает использовать в создании полнометражного фильма. Впрочем, подготовки к созданию сериала велись вплоть до 1978.

В съемках фильма были использованы декорации и модели, созданные для отмененного сериала.

Леонард Нимой, исполнитель роли Спока, отказался сниматься в готовящемся сериале, и место его героя в сценарии занял персонаж Зон (актер Дэвид Готрео). Узнав, что вместо сериала будет сниматься фильм, Нимой дал согласие на участие в нём. Таким образом, в последний момент Спок вернулся в сценарий, а актёр Дэвид Готрео исполнил роль командора Брэнча.

Фильм стал одним из первых, содержащих комбинированные кадры, снятые системой автоматического повтора перемещений камеры Vista Flex, позволяющей совмещать в одном кадре несколько объектов и частей фона, отснятых отдельно друг от друга в несколько экспозиций.

Для создания темы Ви-Джера композитор Джерри Голдсмит использовал экспериментальный струнный инструмент бластер-бим, изобретённый в 1970-е годы.