W sierpniu 2020 roku studio produkcyjne Vértice Cine ogłosiło swoje zaangażowanie w film, obok Lionsgate i Millennium Films. Ujawniło również, że Patrick Hughes powróci do serii jako reżyser. W listopadzie 2020 roku prezes Millennium Media, Jeffrey Greenstein, oświadczył, że studio kontynuuje prace nad Niezniszczalnymi 4 po opóźnieniach w branży związanych z pandemią COVID-19. W sierpniu 2021 roku The Hollywood Reporter poinformował, że Scott Waugh wyreżyseruje film, zastępując Hughesa, a Jason Statham zostanie jego producentem. Stallone natomiast potwierdził, że ograniczy swój udział w projekcie, który będzie jednocześnie jego ostatnim występem w roli Barneya Rossa, a dalsze prowadzenie franczyzy przejmie Statham.
Zdjęcia oficjalnie rozpoczęły się 29 września 2021 roku. W październiku Stallone ogłosił w mediach społecznościowych, że zakończył kręcenie swoich scen. Film realizowano w Londynie i w Bułgarii, a zespół kaskaderski Jackiego Chana zajmował się choreografią. W listopadzie 2021 roku produkcję przeniesiono do Grecji, w tym do Salonik. Tam w rolę statystów wcielili się członkowie greckich sił zbrojnych.