La distribution principale comprendra :
D'autres personnages sont connus :
Eric Stoltz reçut le script pendant le tournage d'un film et l'a laissé dans sa chambre d'hôtel durant quelques jours sans le lire. Quand une femme de ménage le vola pour un fan de Battlestar, Stoltz réalisa la passion des fans et regretta de ne pas l'avoir lu. À l'origine, Paula Malcomson préféra le rôle de Sœur Clarice ; cependant Jeffrey Reiner sentit qu'elle ferait une excellente Amanda Graystone et finit par persuader Malcomson malgré sa réticence initiale. Le 28 avril 2009, le rôle de Sasha Roiz fut ajouté à la distribution principale.
Après un cycle de pré-développement, la chaîne Sci Fi a annoncé que Caprica prendrait la forme d'une télésuite de deux heures pouvant servir par la suite d'épisode pilote déguisé d'une série télévisée, soumise à l'audience. NBC Universal Television Studio développera la série en collaboration avec les producteurs exécutifs de Battlestar Galactica, Ronald D. Moore et David Eick, ainsi que le scénariste de la série 24h chrono, Remi Aubuchon, qui écrira le pilote et sera le producteur au quotidien de la série.
Selon les déclarations de Moore dans le livre Compagnon de la saison 3 [de Battlestar Galactica], la série préquelle Caprica aura un format fortement orienté sur les arcs narratifs, comme son prédécesseur ; c'est l'une des principales raisons pour lesquelles le réseau est réticent à en tirer une série directement : ce type de séries a des difficultés notoires à attirer de nouveaux téléspectateurs, à l'inverse des séries composées d'épisodes stand-alone. Cela avait déjà provoqué une certaine friction entre Moore et la chaîne Sci Fi, puisque les deux premières saisons de Battlestar Galactica utilisaient énormément les arcs narratif, avec une attention particulière à la continuité, mais ne parvenaient pas à atteindre l'audience souhaitée par Sci Fi. Celle-ci poussa Moore à revoir quelques scripts de la troisième saison, qui fut finalement composée d'un grand nombre de stand-alone. Ce changement fit davantage de mal que de bien aux audiences, puisqu'il en résultat des critiques négatives à la fois des fans et des critiques du genre. Moore révéla dans le podcast de l'épisode final de la troisième saison que le réseau avait finalement admis à contrecœur que le format d'épisodes stand-alone ne fonctionne tout simplement pas avec l'histoire qui est mise en place.