В этом сериале вместе снялись в роли приёмных родителей Супергёрл Хелен Слейтер, исполнительница главной роли в фильме Жанно Шварца «Супергёрл» (1984), и Дин Кэйн, сыгравший Супермена в телесериале «Лоис и Кларк: Новые приключения Супермена» (1993-1997). Прежде Слэйтер и Кейн уже работали вместе в телесериале «Тайны Смолвиля» (2001-2011), где Кару Зор-Эл, или Супергёрл, сыграла Лора Вандервурт.
Костюм Супергёрл придуман Коллин Этвуд, которая разрабатывала костюмы для главных героев телесериалов «Стрела» (2012) и «Флэш» (2014). Она же разработала костюм Супермена для несостоявшегося фильма «Супермен жив», где в главной роли должен был сняться Николас Кейдж.
В конце 2014 года появились сообщения, что сюжетная линия этого проекта телерадиосети «CBS» может развиваться в общей Вселенной двух других сериалов о супергероях — «Стрела» (2012) и «Флэш» (2014). Эти сериалы выходили в эфире телесети «The CW», но «CBS» является одним из обладателей прав на них. В феврале 2016 года было официально объявлено, что Грант Гастин в роли Флэша из одноимённого телепроекта появится в сериале «Супергёрл».
Процесс выбора актрисы на главную роль был долгим и сложным. Объявление о том, что на эту роль утверждена Мелисса Бенойст, было сделано в январе 2015 года. Эта актриса давно считалась наиболее подходящей кандидатурой. Среди многих других пробовавшихся на роль актрис были Клер Холт, Джемма Аткинсон и Элизабет Лэил.
Выяснилось, что вдобавок к актёрскому мастерству Мелисса Бенойст, Джереми Джордан, Кайлер Ли, Мехкад Брукс и Дэвид Хэрвуд обладают вполне приличными голосами. Как однажды сказала Бенойст, по этой причине идея сделать музыкальный эпизод стала среди актёрского состава сериала «предметом бесконечных шуток».
Когда Мелисса Бенойст впервые примерила костюм главной героини, она носила на глазу повязку из-за полученной незадолго до этого травмы. Актриса впоследствии рассказала, что из-за этой повязки чувствовала себя крайне неловко.
Уже двое актёров, снимавшихся в телесериале «Лузеры» (2009), исполнили главные роли в фильмах по комиксам компании «DC Comics» о супергероях. Грант Гастин сыграл Флэша в одноимённом телесериале (2014), а Мелисса Бенойст была утверждена на роль Супергёрл.
Мелисса Бенойст стала читать перезапущенные компанией «DC Comics» комиксы о своей героине только после того, как начала сниматься в этой роли.
Исполнительница роли Алуры Зор-Эл Лаура Бенанти всего на 9 лет старше Мелиссы Бенойст, которая сыграла в телесериале её дочь Кару.
Действие телесериала разворачивается в вымышленном Нэшнл-Сити (National City). Создатель образа Супергёрл компания «DC Comics» в какой-то период времени называлась «National Comics».
Приёмных родителей Кары зовут Джеремайя и Элиза Дэнверс в фильме и Фред и Эдна в комиксах более позднего периода. В комиксах автора Супергёрл Питера Дэвида её родителей звали Фред и Сильвия.
Исполнитель роли генерала Сэма Лейна актёр Гленн Моршауэр снимался в фильме Мэттью Вона «Люди Икс: Первый класс» (2011) вместе с Майклом Айронсайдом, который играл генерала Лейна в сериале «Тайны Смолвилля» (2001-2011).
Это уже вторая роль Кайлер Ли, где имя её героини является производной от имени «Александр». В сериале «Анатомия страсти» (2005) она играла Александру «Лекси» Кэролайн Грей, а в «Супергёрл» она играет Александру «Алекс» Дэнверс.
Мелисса Бенойст участвовала в «Эллен: Шоу Эллен ДеДженерес» (2003) и получила в подарок от ведущей одежду для своих собачек, сшитую по образу костюма Супермена.
Если из имени Кары убрать гласные, получится «Кр», буквенное обозначение её родной планеты Криптон.
Мелисса Бенойст призналась, что воплотила в образе своей героини черты писательницы, кинокритика и режиссёра Сьюзен Зонтаг и журналистки и видной участницы движения феминисток Глории Стейнем.
Новости с экрана телевизора в телесериале читает ведущий радио- и телевикторин Джей Джексон. В телесериале «Парки и зоны отдыха» (2009-2015) он снялся в роли ведущего новостных программ и журналиста Перда Хепли.

Осторожно: дальнейшие факты могут содержать спойлеры ▼

В телесериале Кара, которую Дэнверсы приняли в свою семью, взяла их фамилию, но оставила своё имя. Когда её удочерили в комиксах, она стала называться «Линдой Ли Дэнверс».
Звуковой эффект, сопровождающий применение главной героиней рентгеновского зрения, взят из телесериала «Тайны Смолвилля» (2001-2011).
В пилотном эпизоде телесериала Супермен ни разу не назван Суперменом или Кларком Кентом. Когда речь заходит о нём, используется определение «мой кузен» или местоимение «он».
В одном из первых эпизодов телесериала упоминается разрушение Метрополиса во время схватки Супермена со злодеями, которая произошла в фильме Зака Снайдера «Человек из стали» (2013). Приквел к фильму между тем дал ясно понять, что Кары Зор-Эл в той Вселенной не существовало.
В роли Кэт Грант в телесериале снялась Калиста Флокхарт. Когда эта актриса снималась в сериале «Братья и сёстры» (2006-2011), её героиню звали Китти Уокер. (Здесь обыгрываются имена — «cat» то есть «кошка» и «kitty» то есть «котёнок»). В эпизоде «Под напряжением», его премьерный показ состоялся 16 ноября 2015 года, злодей, который охотится на Кэт, издевательски произносит «Иди сюда, кис-кис-кис...»
Кэт неоднократно называет Кару «Кирой». После второго эпизода Кара перестала её поправлять.
В комиксах Люси Лейн стала Суперженщиной, чей костюм генерировал поле, придававшее ей криптонские сверхспособности. В сюжетной линии «Кто такая эта Суперженщина?» рассказывается о её встрече с Супергёрл.
В сериале «Анатомия страсти» (2005) Кайлер Ли сыграла «Лекси» Грей, сестру главной героини, гибнущую в авиакатастрофе. В этом телесериале она вновь играет сестру главной героини, но в пилотной серии от гибели в авиакатастрофе её спасают.
В сцене пилотной серии, где Кара оказывается под градом пуль, она носит сапоги с красной шнуровкой. Обувь очень похожа на ту, что носила Линда Дэнверс, или Супергёрл, персонаж, который придумал Питер Дэвид после того, как руководство «DC Comics» решило убрать Кару из своей вымышленной Вселенной.
Дебют в игровом кино некоторых персонажей Вселенной «DC Comics» — доктора Т.О. Морроу, белых марсиан, Красного Торнадо, Кэмерона Чейза, Индиго/Брейниак и Бизарро Супергёрл.
Лора Вандервурт играет Индиго, персонаж «DC Comics», являющийся, как позже выяснится, суперзлодеем Брейниаком 8. В сериале «Тайны Смолвилля» (2001-2011) Вандервурт сыграла Брейниака, принявшего облик Кары.
Марсианский охотник дружен с Джеремайей Дэнверсом, именно ему доверена защита Кары и Алекс. В сериале «Тайны Смолвилля» (2001-2011) описана обратная ситуация. Там Марсианский охотник дружит с Джор-Элом, и в его задачу входит защита Кал-Эла (он же Кларк Кент) на Земле.