Le Voyage en Arménie repose sur différents genres de film : il mêle le polar, la chronique, le mélo, le conte... Robert Guédiguian aime utiliser ce procédé pour tenir en haleine le spectateur pour qu'"il soit dans le film ému, et aussitôt se retrouve dehors, intelligent pour ensuite replonger."
L'idée du Voyage en Arménie est né à la suite d'une visite de Robert Guédiguian et Ariane Ascaride à Everan à l'occasion d'une rétrospective des films de Robert Guédiguian. Les arméniens sur place lui réclamaient un film sur leur pays parce qu'ils avaient "besoin d'être visibles, d'exister". Robert Guédiguian n'a lancé son projet qu'après qu'Ariane Ascaride lui ait offert l'idée d'une histoire autour d'un père et de sa fille qui ne s'entendent pas.
Si Le Voyage en Arménie est le premier film de Robert Guédiguian à prendre comme sujet central l'Arménie, les précedents films du réalisateur contiennent tous des clins d'oeil à ce pays qui lui est cher. Il présente un petit arménien venu de Georgie dans La Ville est tranquille, fait entendre quelques mots d'arménien dans A la place du coeur ou une musique d'Arto Tunçboyacyyan dans mon père est ingénieur.
D'une mère allemande et d'un père arménien, Robert Guédiguian a toujours été fier de ses origines. C'est pourquoi il ne comprend pas que de nombreuses personnes de son entourage se soient étonnées qu'il n'ait pas changé de nom.
Le voyage marque la deuxième collaboration deRobert Guédiguian avec le compositeur Arto Tuncboyaciyan qui avait déjà réalisé la musique du film Mon père est ingénieur.