Casting W sierpniu 2017 roku Matt Gerald podpisał umowę, aby ponownie wcielić się w postać kaprala Lyle’a Wainfleeta, którego zagrał w pierwszej części, we wszystkich nadchodzących sequelach. W sierpniu 2017 roku w wywiadzie dla magazynu „Empire” Cameron ujawnił, że Stephen Lang nie tylko powróci we wszystkich czterech kontynuacjach, ale będzie również ich głównym antagonistą. 25 stycznia 2018 roku potwierdzono, że Dileep Rao ponownie zagra dr Max Patel.
Zdjęcia Zdjęcia do wszystkich czterech sequeli miały rozpocząć się jednocześnie 25 września 2017 roku w Manhattan Beach w Kalifornii, ale Cameron zdradził, że zdjęcia do części czwartej i piątej rozpoczną się po zakończeniu postprodukcji dwóch pierwszych. W lutym 2019 roku producent Jon Landau powiedział, że niektóre sceny przechwytywania ruchu do Avatara 4 zostały nakręcone w tym samym okresie, co do dwóch poprzednich filmów. Landau ujawnił później, że jedna trzecia Avatara 4 została już nakręcona z „powodów logistycznych”.
We wrześniu 2022 Cameron ogłosił na D23 Expo rozpoczęcie produkcji filmu.