主創人員根據其設想每一種車輛的尺寸來确定每一個機器人的尺寸，這可以讓變形金剛在地球上選擇的僞裝形式更為合理。片中有關火種的概念是羅伯托·奧奇的設想，他在思考為什麼這些可以變形成交通工具的外星人會需要其他運輸工具來前往某地的問題時想到了這一理念。這反映出一種希望将變形金剛的形象塑造得更像外星人的願望，和第一世代中又重又大的形象不同。對設計産生重大影響的另一個因素則是日本武士的盔甲，變形金剛最初就是源自日本的玩具，是以這一因素也讓其重新有了該國的特點。機器人的形象還需要看起來像外星人，不然他們就會與其他電影中根據人的形象設計的機器人太過相似。
霸天虎标志
主創人員與通用汽車公司達成協定，由後者提供大部分汽車人的變形僞裝車型，這節省了300萬美元的制作經費，通用汽車還提供了近200輛車用于在電影高潮的大戰戲段中被銷毀。美國軍方提供了很大的支援，大幅提升了電影的真實感：片中出現了多架F-22猛禽戰鬥機、F-117夜鷹戰鬥機和V-22魚鷹式傾轉旋翼機，這三種戰鬥機都是首次在電影拍攝中動用；許多軍人在片中出任群衆演員，軍方還給演員提供了真實的制服，此外片中還出現了A-10雷霆二式攻擊機和AC-130空中炮艇。克裡斯蒂安·霍奇上尉（Captain Christian Hodge）開玩笑稱自己必須向上級解釋為啥電影主創人員想把大部分飛機都描繪成邪惡的霸天虎，不過他也表示，“大家都喜歡壞家夥”。
擎天柱
導演邁克貝在霍洛曼空軍基地進行拍攝
為了節省資金用于制作，導演邁克爾·貝主動減薪30%。他安排了一個為期83天的拍攝計劃，為了達成這一目标，平均每天要進行比通常情況下更多的鏡頭調整。貝選擇在美國而非澳洲或加拿大進行拍攝，以便能與了解自己工作方式的熟悉團隊進行合作。2006年4月19日先進行了一次預拍，主體拍攝工作則于4月22日在霍洛曼空軍基地（Holloman Air Force Base）展開，這裡拍攝的是片中美軍駐卡達軍事基地的橋段。為了在白沙飛彈靶場拍攝撒克巨人與倫諾克斯上尉的隊伍大戰的橋段，這裡先是進行掃描來清除未爆炸藥，然後再開始建一個村莊，諷刺的是，這個村莊就是用來炸毀的。片中駕馭空中預警機的飛行員在台詞上進行了即興發揮，仿佛真是在打仗一般。
鐵皮向地面開火反作用空翻
劇組還在胡佛水壩和五角大樓取景，這也是繼九一一襲擊事件以來首次有電影劇組獲準在這兩個地方進行拍攝。胡佛水壩的外景是在通常會有遊客到達的10點以前拍攝的，接下來的時間則會轉入水壩内部進行。片中用來囚禁威震天的機庫建在洛杉矶西區的休斯飛機公司。片尾的高潮大戰是前後花6個周末的時間在洛杉矶拍攝的，還有部分鏡頭是在環球影城外景場地和位于底特律的密歇根中央車站（Michigan Central Station）拍攝。劇組也獲許在格裡菲斯天文台（Griffith Observatory）取景，這裡自2002年開始啟動翻修工程後仍處于關閉狀态。拍攝于2006年10月4日結束。此外，電影中還被發現使用了貝之前執導的電影《珍珠港》的片段。
斯皮爾伯格鼓勵貝限制動作戲中機器人和背景元素對電腦繪圖的依賴，像推土機撞破一輛客車的特技就是實景拍攝，攝影鏡頭放置在車輛撞擊和爆炸場面中，來讓戲段看起來更精彩。電影中使用的傳統動畫于2005年4月開始制作，貝表示片中四分之三的特效是由工業光魔公司制作的，其餘的則是由數字領域（Digital Domain）完成，包括在北極發現威震天，迷亂被斬斷的頭和一台自動販賣機經火種激活突變的鏡頭。許多動畫師都是變形金剛的忠實粉絲，他們進行了多處自由發揮：片中爵士跳到破壞者身上攻擊的橋段是參考1986年版電影《變形金剛》中的類似鏡頭。
變形金剛制作特效
工業光魔公司于2005年花了6個月的時間制作機器人變形的電腦動畫，仔細對照了汽車模型上的每一個細節。起初這些變形過程都有遵循實體定律，但由于看起來不夠刺激而改得更為流暢。貝拒絕了給角色面部采用液态金屬的方案，而選用了“魔方”風格的造型。他希望可以在機器人身上多出現一些機械零件，這樣可以令其看上去更有趣、真實、動态和快速，而不是像頭笨拙的野獸。特技制作過程中的一個重要決策就是讓車輪盡可能長時間地接觸地面，這樣機器人就可以在變形的同時保持運動。貝還要求動畫師們觀察兩段國術表演和多部武俠片的錄像，以期讓電影中的打鬥場面看上去更優美。
大黃蜂制作特效
由于變形金剛設計的複雜性，即便是像轉動手腕這樣就簡單的動作也需要17個可視元件，鐵皮的每隻槍都是由約1萬個部件組成，大黃蜂用一片面闆來充當眉毛，還需用面部的多個零件回轉來表現出微笑的效果，所有角色的眼睛都經過了擴瞳和亮化設計。據貝所說，“這些視覺效果是如此複雜，工業光魔公司花掉令人咋舌的38個小時隻是為了渲染其中一幀的運動畫面”，這也意味着該公司必須增加處理裝置。每一個經渲染的零件無論是否有光澤，都必須看起來像是真正的金屬，這一點給模型制作帶來了很大困難，因為那些幹淨的車輛都要變形成老舊且傷痕累累的機器人。對機器人的特寫鏡頭速度有所加快，來讓其看上去更“酷”，但在廣角鏡頭中動畫速度就需要放緩，以營造出令人信服的重量感。每組鏡頭都拍了照片，用來給計算機再現照明環境作參考，以求讓機器人看上去像真的在這樣的環境中活動一樣。貝之前曾導演過多部汽車廣告，他清楚光線追蹤正是讓這些機器人看上去更真實的關鍵，電腦合成模型的真實程度就取決于周圍環境反射到這些模型上的程度。機器人都經程式設計植入了多種模拟，以便動畫師們專心于對所需特定區域的動畫制作，來讓鏡頭看上去更真實可信。
曾與邁克爾·貝在《逃出克隆島》中合作過的作曲家史蒂夫·賈布隆斯基先為本片的預告片譜寫了配樂，之後再為電影本身譜曲。曲目的錄制工作于2007年4月在加利福尼亞州的卡爾弗城進行。所有曲段使用了六大主題，全長約90分鐘。汽車人擁有三個主題，其中“擎天柱”（Optimus）代表了這位汽車人領袖的智能和仁慈，另一個主題則在幾位汽車人降臨地球時演奏。霸天虎和火種都有相應的主題。賈布隆斯基的導師漢斯·季默也在配樂創作過程中提供了幫助。#軍事#