C'est en voyant une exposition du photographe Vincent Fournier que Stéphane Lafleur a eu l'idée de On dirait la planète Mars : "On y voyait des astronautes perdus dans le désert. Il y avait quelque chose d’à la fois poétique et vertigineux dans ces images. J’ai découvert plus tard que les gens photographiés faisaient partie d’une société qui organise des simulations martiennes dans le désert. Cette idée de « faire semblant » en suivant un protocole très précis me semblait intéressante comme prémice de film." Puis il a visionné un documentaire sur les sondes Voyager, dans lequel il était expliqué qu'un double des sondes, gardé en laboratoire, avait permis de régler des problèmes mécaniques rencontrés à distance. Le réalisateur a alors imaginé le même concept mais appliqué à des humains.
Il y a une notion méta dans On dirait la planète Mars, à travers ses personnages qui jouent d'autres gens et qui recréent des mises en scène, dans une mise en scène. "Pour ma part, ça a fait ressortir une lubie que j’ai depuis mes débuts au cinéma, assimiler des éléments hyper clichés du cinéma américain, un cinéma que tout le monde consomme dès son plus jeune âge et qui marque l’imaginaire, pour twister les codes et en faire quelque chose d’original. C’est un peu comme si On dirait la planète Mars jouait parfois à être ce film de science-fiction qu’on a tous en tête...", explique le co-scénariste Éric K. Boulianne. Le réalisateur ajoute : "J’avais effectivement envie que le film soit lui-même une « version B » de ces films de science-fiction dont tu parles [...]. Ça revient à cette idée de vouloir être quelqu’un d’autre ou autre chose. Faire un film qui se prend pour un film américain, sans en avoir les moyens."
Après en avoir écrit une première version, Stéphane Lafleur a fait appel Éric K. Boulianne pour co-écrire le scénario afin de trouver la bonne direction à donner à son récit. "Ce qui m’a beaucoup parlé dans ton concept, c’était l’idée d’aborder l’infiniment grand de manière infiniment petite. Présenter une expérience pour la postérité de la race humaine, pour finalement suivre des gens ordinaires qui s’obstinent sur des détails insignifiants. Même dans l’espace, le quotidien peut être ennuyeux. [...] Je pense qu’une des premières choses sur lesquelles on s’est entendus, c’est le concept de rêves et de déception, d’attentes et de réalité", confie Boulianne.
Faire un film de science-fiction est un rêve de longue date pour Stéphane Lafleur. On dirait la planète Mars était l'occasion pour lui de rendre hommage à des cinéastes qui l’ont beaucoup inspiré, tout en essayant d’ajouter sa touche personnelle. "C’est de loin mon projet le plus ambitieux, d’où l’intérêt d’être bien entouré." Le défi était particulièrement important pour André-Line Beauparlant (conception visuelle) et Sophie Lefebvre (costumes). Le réalisateur précise : "La seule confection des casques d’astronautes était un dossier en soi qui impliquait plusieurs départements artistiques. Il y avait aussi un désir de garder ça le plus « analogique » possible. On a tourné en 35mm (Sara Mishara, à la direction photo). On a aussi fait construire une maquette pour les extérieurs de la station, au lieu de la concevoir en effets numériques. Même la planète Mars est l’œuvre de l’artiste visuel Yonkers Vidal, qui travaille avec des substances liquides filmées en macro. Il y avait quelque chose de très excitant dans cette approche plus artisanale."