Vaillante marque les débuts de réalisateur de Laurent Zeitoun, scénariste notamment de Prête-moi ta main et L'Arnacoeur et producteur à succès avec Intouchables et Le Sens de la fête. Il est épaulé par Theodore Ty, dont c’est également la première réalisation. Ce dernier a travaillé dans le département d'animation de Walt Disney Feature Animation sur des films tels que Mulan, Le Roi Lion et Lilo & Stitch. Il a ensuite rejoint Dreamworks Animation où il a travaillé sur 18 longs-métrages dont Dragons 2 et Kung Fu Panda.
C’est en assistant le 17 juillet 2014 à New York à une intervention de pompiers lors d’un incendie que Laurent Zeitoun a eu l’idée de Vaillante. Frappé par la présence d’une femme parmi les soldats du feu, il a entrepris des recherches et s’est aperçu que la première femme pompière dans la Grosse Pomme date de 1982 : « Je me dis que c’est trop proche, que ce n’est pas possible. Et c’est à ce moment que je découvre l’histoire de ce groupe de femme qui se sont battues, en attaquant la ville, pour être acceptées comme pompier. Car oui, jusqu’à cette date les femmes n’avaient pas le droit d’exercer cette profession dans l’état de New York ».
L’équipe a puisé son inspiration visuelle dans les couvertures du New Yorker dans les années 30-40, les illustrateurs américains tel que Norman Rockwell, ainsi que des peintres américains de l’époque tel que Edward Hopper, « mais aussi par le graphisme des années 30, Art déco avec ces formes assez rectangulaires, triangulaires, ces lignes droites, des mélanges de couleurs assez vibrants » détaille Laurent Zeitoun.
Les réalisateurs ont contacté sur LinkedIn Rochelle Jones, la première femme à avoir intégré les pompiers de New York en 1982. Elle a pu aider l’équipe du film dans ses recherches. En France, c’est le décret de 1976 qui autorise les femmes à devenir sapeurs pompiers. La première sera Françoise Mabille. En 2020, il y avait 45 582 sapeurs-pompiers femmes chez les sapeurs-pompiers de France soit 1 sapeur-pompier sur 6 (une augmentation de plus de 35 depuis 2013).