Ryan Gosling revelou em entrevista que só aceitou o papel após ter visto um "sinal". O ator encontrou um boneco Ken no quintal de sua casa, logo após receber o convite para interpretá-lo nos cinemas. O boneco pertencia a uma de suas filhas.
Apesar das expectativas dos fãs, o single icônico do Aqua, "Barbie Girl", não será apresentado no filme, de acordo com o empresário da banda. A Mattel tem um histórico de desavenças com a banda por causa da música e tentou, sem sucesso, processar a banda por "violação de direitos autorais". A banda venceu o processo, já que seu single era uma paródia.
O primeiro trailer é uma homenagem ao filme 2001 - Uma Odisséia no Espaço, de Stanley Kubrick, usando a mesma trilha "Also sprach Zarathustra" de Richard Strauss.
A mulher mais velha com quem Barbie está conversando no mundo real, de acordo com as legendas do trailer principal oficial, se chama Ruth. Ela recebeu o nome de Ruth Handler, co-fundadora da Mattel e é considerada a "Mãe da Barbie". Ela criou a primeira Barbie em 1959.
A fonte usada no filme é baseada na fonte usada para todas as bonecas Barbie, produtos e mercadorias de 1975-1991. O logotipo da Barbie geralmente passa por uma reformulação a cada geração.
A Barbie saindo dos saltos na ponta dos pés é uma referência ao molde corporal da Barbie tradicional. Até 2015, com a introdução das bonecas Barbie Fashionista com pés moldados para serem planos para que possam usar calçados baixos, todas as bonecas Barbie eram moldadas para usar apenas salto alto, mesmo que a boneca não tivesse sapatos como parte do truque ou acessórios (como as bonecas Barbie com tema de praia, por exemplo).