Quatrième opus de la saga de science-fiction après Transformers (2007), Transformers 2: la Revanche (2009) et Transformers 3 - La Face cachée de la Lune (2011), Transformers 4 verra son casting entièrement renouvelé et prendra une direction scénaristique également nouvelle. Exit donc Shia LaBeouf, héros des trois premiers films et Glenn Morshower, qui jouait jusque-là le général du même nom.
Le budget de Transformers 4, avec ses 210 millions de dollars, est supérieur à celui du troisième film, qui était de 195 millions. Rappelons que le premier volet a rapporté 709 millions de dollars de recettes à travers le monde, le second 836 millions et le troisième 1,123 milliards.
En phase de pré-production, des bruits circulaient selon lesquels l'action de Transformers 4 pourrait se dérouler... dans l'espace. L'histoire prend en tout cas place quatre ans après la bataille finale de Chicago de Transformers 3.
Bumblebee peut, dans ce film, non seulement se transformer en Chevrolet Camaro SS 1967, mais aussi en Chevrolet Camaro Concept 2014 et perd ses antennes pour un design plus robuste et sportif, avec des cornes. Quant à Drift, au lieu de pouvoir se changer en voiture de sport Nissan Silvia 615, il se métamorphose en Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse et porte aussi une armure de samouraï noir, en hommage à un personnage de Transformers: Animated (2007) qui possédait une semblable armure. Crosshairs pouvait à l'origine passer en mode Cybertronian truck mais cela fut changé pour ce nouvel opus en Chevrolet Corvette C7 Stingray de 2014.
Dwayne Johnson s'est vu offrir le rôle de Cade, mais il dut refuser à cause du tournage d'Hercule qui chevauchait celui de Transformers 4. Il a été par la suite question d'engager Jason Statham mais le rôle principal est revenu à Mark Wahlberg. Rosie Huntington-Whiteley, qui jouait Carly Spencer dans le troisième film, s'était proposée pour apparaître de nouveau dans cette suite, mais elle a annoncé qu'elle ne reviendra pas, avant même que ne soit décidée la participation au film de son compagnon à la ville, Jason Statham.
Nicola Peltz n'était pas le premier choix de la production pour incarner Tessa, la fille de Cade. Avant elle furent auditionnées Isabelle Cornish, Margaret Qualley et Gabriella Wilde, mais ces dernières ne convinrent pas et Petz décrocha finalement le rôle. De son côté, Jack Reynor passa une audition et obtint le rôle de Shane après que Landon Liboiron, Luke Grimes, Luke Mitchell, Hunter Parrish et Brenton Thwaites tentèrent leur chance.
Lorsque Mark Wahlberg obtint le rôle, il demanda à ce que ses enfants Ella Rae, Michael Robert, Brendan Joseph et Grace Margaret aient une place dans le film car ils sont de grands fans de Transformers.
Mark Wahlberg fit une donation de $40 000 au musée ferroviaire de l'Illinois dans lequel fut tournée une séquence du film. De son côté, Michael Bay acheta une vieille grue de 1930 au musée, sur laquelle était inscrit en relief "Bay City". Elle fut restaurée à ses frais puis installée dans la cour de son ranch au Montana.
Selon Marc Weber, le directeur du développement mondial de la marque Transformers, le Dinobot ailé à deux têtes du film devait à l'origine se nommer Swoop, d'après le Dinobot du même nom de la série animée Transformers sur laquelle se base le personnage. Cependant, il fut renommé Strafe à cause du design de son mode animal qui s'écartait trop de l'apparence originale de Swoop, un Ptéranodon.
La Paramount Pictures conclut, pour les besoins du film, un accord avec les sociétés de production China Film Channel et Jiaflix Enterprises, afin de pouvoir tourner certaines séquences du film en Chine. Par ailleurs, le réalisateur utilisa pour ses prises de vues aériennes en IMAX une plate-forme Shotover K1. Il s'agit du premier long-métrage à utiliser cette nouvelle génération, plus petite, de caméra IMAX 3D.
Il n'était à l'origine pas prévu que Michael Bay réalise ce nouveau Transformers. Il devait être cantonné à la production et pendant un temps, Roland Emmerich, Joe Johnston, Jon Turteltaub, Stephen Sommers, Louis Leterrier et David Yates étaient considérés comme remplaçants potentiels au réalisateur d'origine. Ils furent finalement tous happés par d'autres projets, parmi lesquels White House Down et Insaisissables, et Michael Bay revint sur le plateau en tant que réalisateur comme pour les trois premiers volets de la saga.
Le mode véhicule d'Optimus Prime est un camion à cabine, puis, plus tard dans le film, un camion Western Star 4900 SB customisé. Ce premier design est un hommage direct au Prime de la série de 1984, Transformers, alors que le second est un clin d'oeil au Western Star 4964EX de 1995 en lequel se changeait Prime en mode G2 dans la série animée Transformers Prime de 2010. Le personnage dispose par ailleurs d'un nouveau design, son armure étant bien plus chevaleresque que dans les films précédents.
La musique de Transformers: l'âge de l'extinction est signée Steve Jablonsky. A ce compositeur de talent, on doit notamment la partition des trois films qui composent la trilogie Transformers initiale, ainsi que celle No Pain No Gain, précédent film de Michael Bay.
Pour ce nouvel opus, Michael Bay s’est équipé du meilleur de la technologie. Ainsi, l’entreprise IMAX a créé une caméra 3D numérique grand format double 65 mm 4K entièrement intégrée, inédite pour le cinéma. Le metteur en scène a tellement apprécié ce nouveau joujou, qu’il en a fait construire une autre. Selon la compagnie, l’image filmée avec ces caméras est agrandie de 26%. Seul problème, cette amélioration n’est visible que dans les salles IMAX équipées.
Pour le film Transformers: l’âge de l’extinction, Michael Bay a fait construire un immense plateau de tournage à Detroit. Mais le plateau, réplique de certains quartiers de la ville d’Hong Kong, était tellement grand qu’il englobait le métro aérien de la ville de Détroit. La réalisation du film a dû s’ajuster pour que le métro puisse circuler à l’intérieur même du plateau.
Pour la première fois dans la saga Transformers, un robot peut prendre trois formes différentes. Drift est un robot samouraï, un hélicoptère et une Bugatti Veyron.
C’est le groupe américain Imagine Dragons qui signe la bande original du film. Les quatre membres du groupe ont travaillé avec Steve Jablonsky, le compositeur de la bande son. Imagine Dragons signe deux chansons pour Transformers : l’âge de l’extinction : All for you et Battle Cry.
Le nouveau héros de la saga Transformers n’a cessé d’affirmer son plaisir de travailler avec Michael Bay. Mark Wahlberg a d’ailleurs ajouté que pouvoir observer le cinéaste sur le tournage de Transformers : l’âge de l’extinction a été très enrichissant puisqu’il envisage de passer à la réalisation.
Ce n’est pas un secret, pour ses films, Michael Bay aime tout faire exploser. Et cette lubie rend certains jours de tournage littéralement… chauds ! Nicola Peltz, l'atout féminin du film, parle notamment d’une scène où les acteurs principaux devaient courir d’un endroit à l’autre en 4,6 secondes. Elle se rappelle : "Dans ce type de scènes d’action, qu’on ne tourne qu’une fois, l’adrénaline prend le dessus et il faut lâcher prise. Comme on sentait la chaleur se rapprocher, on s’est mis à courir !"
Stanley Tucci a joué à la fois dans Transformers: The Last Knight et Transformers: L'âge de l'extinction, mais par le biais d'un personnage différent : Merlin dans le premier et Joshua Joyce dans le second.