Prodotta da Steven Spielberg, regista di Jurassic Park, Terra Nova è una delle produzioni televisive più costose di sempre, con un budget di circa 4 milioni di dollari per episodio. Fu lo stesso Spielberg a suggerire l’Australia, e nello specifico l’area a sud-est del Queensland, come luogo delle riprese. Sebbene la scelta non fosse quella economicamente più vantaggiosa, Spielberg non avrebbe trovato interessante lavorare a un progetto ambientato ancora una volta nelle Hawaii, come Jurassic Park e numerose altre produzioni di questo tipo.

Contrariamente a quanto avviene di solito, FOX non ordinò la produzione di un episodio pilota con il quale decidere se confermare o meno la serie. Terra Nova è una delle poche serie tv destinate a un network nazionale ad aver ottenuto un ordine iniziale di 13 episodi, senza un pilota. Una decisione necessaria in parte per limitare i costi, a cominciare da quelli per lo smantellamento e successivo riassemblaggio degli enormi set australiani.

Il paleontologo Jack Horner lavora in Terra Nova come consulente per la creazione di una fauna che possa sembrare realistica per il periodo in cui lo show è ambientato, il Cretaceo. In particolare, Horner ha il compito di immaginare delle creature diverse da quelle viste nei vari Jurassic Park (la produzione più conosciuta sui dinosauri).

In un primo momento, FOX aveva programmato il debutto di Terra Nova per il 23 e 24 maggio 2011, con quattro mesi d’anticipo rispetto al periodo in cui sarebbero andati in onda gli altri episodi della prima stagione. Tuttavia, il network decise successivamente di rinviare la doppia season premiere a settembre, spiegando che gli ambiziosi effetti speciali richiedevano tempi più lunghi per essere completati in modo soddisfacente.