2001년 3월22일 로스앤젤레스에서 프로덕션을 개시한 <마이너리티 리포트>는 남캘리포니아와 워싱턴 D. C의 실제 로케이션과 유니버설, 폭스, 워너 세곳의 메이저 스튜디오 세트에서 3개월에 걸쳐 촬영됐다. 여기에 휴지기를 빼고 도합 1년에 달하는 프리 프로덕션과 7개 특수효과사가 달라붙은 포스트 프로덕션이 스케치와 마무리 손질을 더했다. 스필버그가 다소 어둡고 추레한 누아르의 톤을 설정함에 따라 조명이 설계됐고 야누츠 카민스키 촬영감독은 하이라이트에 강세를 넣고 그늘 부분을 더욱 컴컴하게 떨어뜨리는 포지스킵(블리치-바이-패스: 감광유제 표백과정을 생략하는 현상기법) 현상방식을 채택해 위기감과 불안감을 고조시키는 효과를 노렸다.
현재로부터 생성된 미래상을 구현하기 위해 주무대인 워싱턴 D.C는, 도시를 표상하는 기념비적 건물들이 그대로 남아 있는 도심과 수직적으로 개발된 포토맥 강 건너의 베드 타운, 그리고 테크놀로지의 발전을 미처 따라잡지 못한 가난한 시민들의 후락한 거주지의 공간으로 나뉘어 디자인되었다. <마이너리티 리포트>에서 가장 관객의 눈을 사로잡을 만한 발명품은 미래의 도시 운송수단인 ‘마그레브’. 자기 부상으로 움직이는 이 자동차는 고층건물 벽을 타고 공중과 지상을 상하좌우로 자유 이동하면서도 좌석을 평형을 유지하는 승용차와 엘리베이터의 합성물이다. <마이너리티 리포트>의 자동차 디자인에는 <배트맨과 로빈>, 메르세데스차의 컨셉 디자이너 헤럴드 벨커가 기여했다. 한편 프리크라임 수색대는 ‘제트팩’이라는 배낭으로 로케티어처럼 범인을 추적한다.
프리크라임 수사본부는 ‘아무것도 감출 수 없는 공간’이라는 설정에 따라 유리와 철골을 이용해 설계됐지만 돌연변이 예지자들이 코마 상태로 갇혀있는 ‘사원’과 예상범죄자들을 개별감금한 캡슐형 감옥이 함께 있는 19세기의 감옥 모델 팬 옵티콘에서 힌트를 얻었다. 홀로그램처럼 정형을 갖추지 못한 예지자들의 비전은 <세븐>의 인상적인 타이틀을 만든 이매지너리 포시스사의 작품이다. 톰 크루즈는 이 비전들을 분석하는 과정에서 <코드명 J>의 키아누 리브스와 비슷한 동작을 보여주는데 이는 컴퓨터 언어를 육체화한 동작이다. 신기한 발명품들과 별도로 <마이너리티 리포트>의 시각 연출에 크게 공헌한 것은 픽셀 레버레이션 프론트사의 움직이는 스토리보드인 ‘애니마틱스’다. 화면의 결과물 뿐 아니라 카메라와 크레인, 블로킹의 가능성까지 사전에 시뮬레이션할 수 있는 ‘애니마틱스’ 덕택에 스필버그는 로보틱 거미들이 호텔을 수색하는 장면을 하나의 롱테이크로 잡아내는 기쁨을 누렸다. 점프와 공중 추격을 반복하는 액션을 위해서는 400피트 길이 50피트 높이의 세트가 지어졌고 1.5마일 길이의 케이블 200개가 배우들을 달아맸다.그 와이어들에 푸른 하늘을 덧씌운 손은 ILM의 것이다.
