Początek gry zainspirowany był zdarzeniem, w którym Cage na krótko zgubił syna w centrum handlowym, co skłoniło go do refleksji nad tym, „co znaczy kochać syna”; doprowadziło to do hasła reklamowego: „Jak daleko jesteś gotów się posunąć, by uratować kogoś, kogo kochasz?”. Cage ustrukturyzował grę na wzór filmu i chciał wyeliminować frustrację związaną z komunikatem „koniec gry”, pozwalając opowieści toczyć się dalej po śmierci postaci grywalnej. Każda postać została stworzona na podobieństwo swojego aktora; Madison Paige została zamodelowana na podobieństwo Jacqui Ainsley, która udostępniła również przechwytywanie ruchu ciała i swój wizerunek, natomiast Judi Beecher użyczyła jej głosu. Aby gra nie była nudna, celowo tworzono krótkie sceny. Interfejs użytkownika został zrealizowany przy pomocy narzędzia Omegame Menus Master. System zdarzeń czasowych bazował na tym z gry Shenmue. Pierwotny projekt sterowania w Heavy Rain zakładał prowizoryczny kontroler ruchu, co ostatecznie uznano w tamtym czasie za niewykonalne. Różne poziomy trudności zostały wprowadzone, by trafić do szerszej grupy odbiorców.