整个《星际迷航3》的筹拍过程并不尽如人意，在撰写剧本的过程中，本片导演罗伯托·奥奇的老搭档该系列的编剧兼制片人之一艾里克斯·库兹曼退出剧组，取而代之的是两个新人。而在导演选择方面，派拉蒙也是历经波折，《特种部队2》导演朱浩伟、《猩球崛起》导演鲁伯特·瓦耶特先后进入候选人名单，但最终都未签约。随后制片方又看重了乔·考尼什，不过也未能实现合作。而最后所确定执导影片的罗伯托·奥奇则是撰写了前两部《星际迷航》剧本的编剧并且监制了这两部影片的制片人。不过，不久之前，罗伯托·奥奇退出剧组，谁能拿起导筒就成为了问题的焦点。有消息称埃德加·赖特有望担负影片导演重任，可是他本人没有执导的意愿。最后导筒被交到了曾执导过四部《速度与激情》系列电影的林诣彬手上，也算是皆大欢喜。