Фильм снят по мотивам романа Алексея Толстого «Аэлита» (1923).

«Аэлита» была первым фильмом Якова Протазанова после возвращения из эмиграции.

Марсианские декорации были выполнены Виктором Симовым в духе конструктивизма, а дизайн костюмов разработан художниками по костюмам МХАТа Исааком Рабиновичем и Александрой Экстер при участии Надежды Ламановой.

Организаторы первой в СССР экспериментальной мастерской по мультипликации при Государственном техникуме кинематографии Николай Ходатаев, Зенон Комиссаренко и Юрий Меркулов предлагали Протазанову ввести в фильм мультипликационные эпизоды, но режиссёр на такой эксперимент не пошёл. В итоге подготовленные эскизы были использованы для создания научно-фантастического мультфильма «Межпланетная революция» (1924).

Выходу фильма предшествовала беспрецедентная рекламная кампания в газетах, которая началась примерно за полгода до премьеры — 26 февраля 1924 года в «Кино-Газете» (издававшаяся самой кинокомпанией «Межрабпом-Русь»), где поначалу публиковались интригующие объявления с текстом «АНТА… ОДЭЛИ… УТА…» — без всяких пояснений (но в ряде случаев по нескольку таких объявлений на одной полосе). С 15 апреля объявления стали сопровождаться поясняющим текстом: «С некоторого времени радио-станции всего мира стали получать непонятные сигналы…» Ближе к премьере (19 сентября) к рекламной кампании была подключена газета «Правда», в которой таинственный сигнал был воспроизведён в более «прозрачном» виде: «Анта… одЭЛИ… уТА», а в рекламном объявлении, опубликованном 24 сентября, интригующая надпись была впрямую включена в объявление о премьерном показе фильма в кинотеатре «АРС».

15 октября 1924 года в кинокомиссии ГАХНа состоялся диспут о фильме со вступительным докладом В. К. Туркина. 3 декабря на заседании комиссии ЦК ВКП(б) по политическому руководству работой киноорганизаций компании «Межрабпом-Русь» было отказано в ходатайстве о вывозе фильма «Аэлита» за границу для демонстрации.