
Lilo & Stitch adalah salah satu dari segelintir film Disney yang mengambil latar belakang cerita di zaman modern; film-film lainnya adalah One Hundred and One Dalmatians (1961), The Rescuers (1977), dan sekuelnya, The Rescuers Down Under (1990), serta Oliver & Company (1988).
Produksi Lilo & Stitch dimulai setelah Michael Eisner yang
waktu itu CEO Disney memutuskan untuk mencoba membuat film animasi
kecil-kecilan yang tidak terlalu mahal. Sebelumnya, film animasi layar
lebar produksi Disney sepanjang pertengahan 1990-an selalu dibuat secara
besar-besaran dengan budget yang besar. Inspirasi membuat film animasi
yang ekonomis berasal dari film Dumbo yang diproduksi Disney pada tahun
1941. Sebelum Dumbo, Disney memproduksi film-film yang lebih mahal,
misalnya: Pinocchio dan Fantasia. Chris Sanders, kepala artis papan
cerita di Disney Feature Animation, didekati untuk dimintai pendapatnya.
Pada tahun 1985, Sanders pernah menciptakan karakter bernama Stitch
untuk buku anak-anak yang ternyata tidak laku. Ia masih berniat
menghidupkan kembali tokoh Stitch, dan memproduksi film animasi tentang
Stitch. Daerah pedesaan di Kansas awalnya dipilih sebagai lokasi film
animasi Stitch, maksudnya agar Stitch dapat berinteraksi dengan
karakter-karakter lainnya sementara berada di lokasi yang cukup
terisolir, dan tidak membuat kerusakan yang lebih besar. Keputusan
mengubah latar belakang cerita ke Pulau Kauaʻi di Hawaii nantinya
terbukti membuat plot semakin jelas. Sebelumnya tidak ada film animasi
yang memakai Kepulauan Hawaii sebagai lokasi cerita. Menurut Sanders:
"Animasi biasanya mengambil latar belakang cerita di zaman kuno,
Eropa abad pertengahan—seperti halnya begitu banyak cerita
dongeng—pemilihan Hawaiʻi sebagai lokasi cerita merupakan sebuah
terobosan. Namun pilihan tersebut ternyata memberi warna baru untuk
keseluruhan film, dan memaksa kami untuk menulis ulang ceritanya."
Dean DeBlois yang juga menulis Mulan (1998) bersama Sanders,
dipanggil untuk ikut menulis dan menjadi sutradara Lilo & Stitch,
sementara eksekutif Disney bernama Clark Spencer menjadi produser. Tidak
seperti produksi Disney Feature Animation yang lalu, praproduksi Lilo
& Stitch hanya ditangani oleh sebuah tim yang tetap relatif kecil
dan terisolir dari manajemen tingkat atas hingga film ini masuk ke dalam
tahap produksi. Desain set dan penggambaran karakter didasarkan gaya
artistik khas Chris Sanders.
Ketika tim animasi mengunjungi Kauaʻi untuk melakukan riset
keadaan setempat, pramuwisata menjelaskan arti ʻohana yang merupakan
konsep keluarga besar di kalangan orang Hawaii. Konsep ʻohana akhirnya
menjadi tema penting dalam film-film Stitch. DeBlois berkata:
"Ke mana saja kami pergi, pramuwisata kami kelihatannya kenal
dengan semua orang. Dia lah orang yang menjelaskan kepada kami konsep
Hawaii tentang ʻohana, perasaan kekeluargaan yang terus berlanjut di
luar sanak saudara dekat kita. Konsep ʻohana begitu memengaruhi cerita
ini hingga kami menjadikannya sebagai tema dasar [film Stitch],
sekaligus perasaan yang menjadikan Stitch mau mengubah sikapnya,
walaupun berbeda dengan tujuan semula dirinya diciptakan, yakni untuk
menghancurkan."
Pulau Kauaʻi sebelumnya telah dijadikan lokasi film-film seperti
Raiders of the Lost Ark dan trilogi Jurassic Park. Animator Disney
menghadapi tugas pelik dalam menyusun plot film ini yang mencampur
keadaan Pulau Hawaii yang indah dengan kehidupan keluarga miskin dan
tidak utuh yang dijalani orang Hawaii dan orang Barat yang hidup di masa
resesi. Pengisi suara untuk Nani dan David adalah Tia Carrere yang
orang asli Honolulu dan Jason Scott Lee yang dibesarkan di Hawaii.
Mereka berdua juga turut membantu menulis ulang dialog-dialog ke dalam
dialek percakapan sehari-hari orang Hawaii dan menambahkan bahasa gaul
Hawaii.
Sanders and DuBlois memilih untuk menyimpang dari kebiasaan yang
sudah dijalani Disney selama beberapa dekade. Keduanya memilih untuk
menggunakan latar belakang yang dicat memakai cat air dan bukan memakai
cat gouache.Cat air sebenarnya pernah digunakan untuk film-film animasi
pendek Disney di awal keemasan Disney, termasuk film animasi berdurasi
panjang Snow White and the Seven Dwarfs (1937) dan Dumbo. Namun teknik
cat air tidak dipakai lagi sejak pertengahan 1940-an, dan diganti dengan
gouache yang tidak terlalu rumit dibandingkan cat air. Sanders lebih
menyukai cat air untuk Lilo dengan maksud menampilkan warna cerah buku
cerita bergambar dan mengikuti pencapaian di bidang seni seperti halnya
film Dumbo. Akibatnya, para artis penggambar latar harus dilatih kembali
untuk menggunakan cat air. Desain karakter dalam film ini didasarkan
pada gaya menggambar khas Sanders dan jauh dari gaya tradisional Disney.
Unsur-unsur luar angkasa dalam film ini, termasuk pesawat-pesawat
angkasa, digambar untuk menyerupai hewan laut, seperti paus dan
kepiting.