L'idée de Retour vers le futur est venue à Robert Zemeckis et Bob Gale alors qu'ils se demandaient comment aurait pu se dérouler leur rencontre avec leurs propres parents. De là, ils imaginent les aventures temporelles de Marty McFly. Aventures qui passeront par diverses modifications... Ainsi, par exemple, le voyage dans le temps devait initialement se faire via un réfrigérateur modifié. L'idée fut rapidement abandonnée, les auteurs craignant que les enfants n'essaient de s'enfermer à leur tour dans leur réfrigérateur...
Ensuite, l'idée de la De Lorean est rapidement venue grâce à son design futuriste, notamment avec ses portes papillons (qui s'ouvrent vers le haut). Le réacteur nucléaire a été incorporé très tôt dans le script mais les deux scénaristes ont pensé renvoyer Marty en emmagasinant l'énergie nécessaire pour le convecteur temporel à l'occasion d'un test nucléaire au Nevada. Cependant, ils ont ensuite opté pour le détournement de l'éclair qui frappe l'hôtel de ville, moyen plus réaliste et plus spectaculaire de renvoyer Marty vers le futur.
Cependant on peut aussi penser que certains éléments aient été inspirés par un autre film Les Aventures de Buckaroo Banzaï à travers la 8e dimension :
Grâce à son design futuriste pour l'époque (portes papillon, carrosserie en acier inoxydable), les deux scénaristes Bob Gale et Robert Zemeckis ont opté finalement pour la voiture DeLorean DMC-12.
Son apparence est très particulière et a évolué au cours des trois épisodes, au gré des modifications apportées par Doc. L'équipe de designers a fait de nombreuses propositions, les scénaristes ont refusé les premières esquisses car la dissimulation du convecteur semblait trop parfaite pour être effectuée par Doc. Les scénaristes voulaient une voiture donnant l'impression d'être plus « bricolée », à l'image de son créateur, savant original plus proche de l'expérimentateur que du théoricien. Ce désir a été matérialisé par l'ajout de nombreux fils électriques sur les côtés de la voiture et à l'arrière près du réacteur alimentant le convecteur temporel.
La voiture présente aux personnages du film deux difficultés essentielles qui seront un enjeu de taille tour à tour dans l'épisode I puis dans l'épisode III, le voyage dans le temps s'effectue seulement si deux conditions sine qua non sont remplies ; le convecteur temporel doit être rechargé en énergie et la voiture doit se déplacer à la vitesse de 88 miles par heure (141,62 km/h). Ces deux éléments sont indépendants l'un de l'autre. Le moteur est alimenté par de l'essence ordinaire, le convecteur temporel nécessite une puissance de 2,21 gigawatts (1,21 dans la version originale) pour fonctionner. Il est alimenté tout d'abord par du plutonium puis, après les modifications apportées par Doc dans le futur, grâce à de simples détritus. Cependant, une petite entorse à cette règle existe à la fin du 2e épisode, quand Doc est envoyé en 1885 : la foudre tombe sur la voiture immobile, ce qui ne devrait pas faire fonctionner le convecteur.(On peut cependant imaginer que le convecteur étant déjà chargé, la foudre l'a fait surcharger, déclenchant le voyage temporel...)
La bande-originale est composée par Huey Lewis, qui signe deux titres The Power of Love et Back in Time. Il fait d'ailleurs une courte apparition dans le film ; lorsque Marty passe le concours de musique à son école, il fait partie du jury et renvoie durement Marty après que celui-ci joue un morceau dont les riffs de guitare sont basés sur le thème musical de The Power of Love. Toutes les musiques d'orchestre sont dirigées par Alan Silvestri durant toute la trilogie.
Le film comprend de nombreux morceaux qui sont utilisés pour décrire l'ambiance des années 1950 aux États-Unis :
Certaines expressions du Doc ont participé à la vision que l'on peut se faire de son personnage. Emprunté au vocabulaire scientifique ou mythologique, elles contribuent à dépeindre le professeur comme un être savant, loufoque et avide de bon mot.
L'expression « Nom de Zeus !! » (en version originale : Great Scott! ) est la phrase la plus marquante et la plus utilisée par Doc.