- El Soldado del Invierno, interpretado por Sebastian Stan en la película, fue creado para los cómics de Marvel por Ed Brubaker en 2005. Pese a que el personaje de Bucky Barnes existía previamente en los libros del Capitán América, él había muerto en la Segunda Guerra Mundial y no revivió hasta que Brubaker lo trajo de regreso como el Soldado del Invierno.
- Para las escenas de la película que se desarrollan en el barco Lumerian Star, los realizadores utilizaron el Sea Launch Commander, anclado en Long Beach, California. Aunque hubo retos de espacio para coreografiar las complejas secuencias de lucha en los pequeños espacios del barco, los cineastas estuvieron felices de poder anclar más el film en la realidad empleando un barco verdadero.
- En CAPITÁN AMÉRICA Y EL SOLDADO DEL INVIERNO, de Marvel, los fanáticos podrán ver varios ejemplares de la versión 2.0 del helitransporte, así como de los cuarteles de S.H.I.E.L.D., con sede en un edificio llamado Triskelion, en Washington D.C. Triskelion es un diseño nuevo, con instalaciones tecnológicas de última generación, que se integra perfectamente en el contexto de Washington.
- Chris Evans requirió entrenamiento mixto en artes marciales para CAPITÁN AMÉRICA Y EL SOLDADO DEL INVIERNO, de Marvel, ya que las técnicas de lucha empleadas en la película fueron una mezcla de parkour, Jiu-jitsu brasileño, karate y boxeo. Los realizadores creían que traer a Steve Rogers a los tiempos modernos también significaba modernizar sus estilos y técnicas de combate.
- Con un acercamiento acrobático a las luchas que aparecen en la película, Chris Evans voluntariamente participó de un entrenamiento en gimnasia. Eso se convirtió en una gran recompensa para Evans, cuando llegó el momento de rodar secuencias como la de la lucha en el elevador.
- La secuencia de la lucha en el elevador fue la primera en filmarse para esta película. Contó con Brock Rumlow y diez muchachos en un elevador repleto, junto con el Capitán América. El desafío fue pensar en qué coreografía podía realizarse dentro de tan pequeño espacio. Al darse cuenta de que Steve Rogers debía estar a la defensiva, los coordinadores de dobles permitieron que Chris Evans utilice sus manos y pies en lugares cerrados hasta que pudiera ganar un poco más de espacio para usar sus técnicas de lucha y generar un daño ciertamente más importante.
- Sebastian Stan, quien interpreta al Soldado del Invierno, también pasó por la lucha rigurosa y el entrenamiento con armas. Sus amigos se divirtieron con él que, en un intento porque sus movimientos lucieran naturales, se pasaba el día practicando con un cuchillo de plástico.
- En CAPITÁN AMÉRICA Y EL SOLDADO DEL INVIERNO, de Marvel, el Capitán América tiene un nuevo traje de “acción furtiva”, un atuendo utilitario color azul marino que se mueve de forma fluida. Como el Capitán América trabaja en operaciones especiales en esta nueva película, era lógico que no utilizaría un objetivo en el pecho cuando está en una misión clandestina. Así que los realizadores optaron por un traje que tuviera la textura adecuada y luciera más auténtico, con un componente balístico de fibras kevlar que protegería al Capitán América y, al mismo tiempo, funcionaría como un uniforme militar.
- Los realizadores estaban interesados en agregar al traje de Falcon un diseño más táctico del que llevaba en los libros de cómics. En consecuencia, se incorporaron una gran cantidad de cinchas, correas y herramientas. El resultado final fue un traje que conservó las piezas icónicas del traje de Falcon pero despojado de los elementos del comic que no funcionarían en la época actual. Ponerse el traje de Falcon le demandaba al actor Anthony Mackie 25 minutos.
- Anthony Mackie tuvo algunas escenas de trabajo suspendido, con cables, para encarnar a Falcon. Los coordinadores de dobles de riesgo lo elevaban hasta 70 pies (más de 21 metros) en el aire y lo hacían aterrizar precisamente en una pequeña marca de cinta, para que pudiera caminar perfectamente bien, despojándose de los cables y metiéndose de lleno en su escena. Por suerte para todos los involucrados, Mackie es atlético y bien coordinado, lo cual hizo más fácil el trabajo.
- Anthony Mackie, cuyo entusiasmo y energía por su personaje eran contagiosos, gustaba decir “¡Sale el cheque!” cada vez que alguien hacía algo correctamente o cuando se completaba una escena. Se convirtió en una frase contagiosa que tuvo éxito y en poco tiempo todo el mundo en el plató la decía.
- El vigente campeón welter de UFC (Ultimate Fighting Championship) Georges St-Pierre interpreta a un mercenario francés en la película. Para los realizadores, la llegada del popular luchador para el papel fue un golpe de suerte y un buen momento, pero fue igualmente beneficioso para St-Pierre, quien estaba entusiasmado de obtener su primera oportunidad de trabajar en una película de acción.
- Filmar en Washington D.C. colocó a Steve Rogers, Black Widow y Falcon en escenas realizadas en algunos de los monumentos nacionales más importantes de EE.UU., incluyendo el Monumento a Jefferson, el Lincoln Memorial, el Museo Nacional del Aire y el Espacio, el Edificio Capitol, la Explanada Nacional, el restaurante Occidental en el Hotel Willard, el vecindario de Dupont Circle (Washington) y el Puente Theodore Roosevelt, que la producción cerró –por primera vez en su historia- para la filmación de una película de gran presupuesto.
- Para los actores, el rodaje en las calles de Washington D.C. significó un encuentro con grandes multitudes de público, muchos de ellos niños pequeños que salían a las calles vestidos con sus trajes de Capitán América, a la espera de conocer al auténtico personaje. Chris Evans adoptó la rutina de tomarse fotos con sus jóvenes aficionados y describe esos momentos como la mejor parte del rodaje en la capital de EE.UU.
- La producción fue a Cleveland, Ohio, durante seis semanas, con el fin de rodar allí las grandes secuencias de acción de la película. La medida trajo a los directores Anthony y Joe Russo de regreso a casa, en la ciudad donde crecieron y comenzaron sus carreras en el cine.
- En la lucha contra el Soldado del Invierno, el Capitán América necesitó de todos los recursos posibles, incluyendo su emblemático escudo, que tiene muchos más usos en este film. El escudo, que tradicionalmente se emplea como una herramienta de defensa, en CAPITÁN AMÉRICA YEL SOLDADO DEL INVIERNO, de Marvel, se usa también como arma ofensiva. El escudo posee dos mangos y Steve Rogers podía aferrarse a ellos para utilizarlo en un estilo oriental de lucha.