法国舞者出身的索菲亚·宝特拉(Sofia Boutella)，在《王牌特工：特工学院》里饰演的女杀手相当抢镜，《星际迷航3》剧组也邀请她加盟，具体角色尚未公布，但份量肯定比较重。
索菲亚·宝特拉2002年参演一部歌舞喜剧进入电影界，一直以来发展平平，《王牌特工》里的刀锋女战士一角已然是她演艺生涯的转折点。这次她在《星际迷航3》中的角色，应该还是以动作戏份为主，至于是否还是反面角色，目前还不得而知。
《星际迷航2》于2013年上映后，《星际迷航3》就已提上日程，但过程中也历尽波折，首先是前作导演J·J·艾布拉姆斯因与迪士尼合作《星球大战：原力觉醒》，而无法为派拉蒙继续拍摄“星际”系列新片，随后该系列的编剧兼制片人之一艾里克斯·库兹曼退出剧组，由两位新人编剧J.D. Payne和Patrick McKay执笔剧本。
确定导演人选方面更是一言难尽，派拉蒙先后与《特种部队2》导演朱浩伟、《猩球崛起》导演鲁伯特·瓦耶特、《僵尸肖恩》导演乔·考尼什商洽过，但最终都未实现合作。2014年5月，前两部《星际迷航》的编剧、监制罗伯托·奥奇临危受命，被选中为新一任导演。
但是到了12月6日，罗伯特·奥奇宣布不担任导演一职，将专注于编剧和制片，剧组一度陷入了群龙无首的局面，派拉蒙公司不得不火速物色新人选。莫腾·泰杜姆、邓肯·琼斯、丹尼尔·伊斯皮诺萨都曾进入候选名单，甚至连包括J·J·艾布拉姆斯也被重新考虑，还有消息称埃德加·赖特有望接手，但其实他本人并无此意愿。直到2014年年底，曾执导过四部《速度与激情》系列电影、为环球影业创造19亿美元票房的林诣彬，被确定执导《星际迷航3》，导演人选才算尘埃落定。
在角色方面，克里斯·派恩、扎克瑞·昆图、佐伊·索尔达娜和西蒙·佩吉等都将回归。今年2月，有消息称派拉蒙还邀请“老白”布莱恩·科兰斯顿出演反派角色。此外影片还新加盟三位女性角色，一位是另一架联盟飞船的舰长，一位是星际联盟的主席，第三位将会是卡尔·厄本饰演的麦考伊医生的前妻。索菲亚·宝特拉的角色，或许就在这三个之中。