Según el director Todd Howard, la premisa y concepto de Starfield estaba rondando el estudio antes de septiembre de 2013.^[2]​ Después del lanzamiento de Fallout 4 en 2015, la desarrolladora se encontraba empezando preproducción del videojuego, y no fue hasta mediados de 2018 cuando el juego estaba en un estado considerado "jugable".^[3]​

El videojuego se anunció en la conferencia de E3 2018 por el director de Bethesda, Todd Howard.^[4]​^[5]​ El 11 de junio de 2018 la desarrolladora publicó un teaser que informó que era la primera licencia nueva de la compañía en 25 años.^[6]​ La empresa también anunció que el videojuego usariá el motor gráfico Creation Engine, empleado por otros de sus juegos como The Elder Scrolls V: Skyrim.^[7]​

En la conferencia conjunta de Microsoft y Bethesda de junio de 2021, se anunció que Starfield se lanzaría oficialmente el 11 de noviembre de 2022. Sin embargo, su lanzamiento fue pospuesto a 2023. El tráiler presentado en la conferencia confirmó que el juego utilizaría una nueva versión del motor Creation Engine, denominado Creation Engine 2. El 6 de marzo de 2023, Bethesda reveló que Starfield estaría disponible en septiembre de ese año y que tendría una presentación previa al público en junio del mismo año.^[8]​

En una entrevista con The Washington Post, Starfield fue descrito como "el simulador de Han Solo" por el director gerente de Bethesda Ashley Cheng.^[9]​ Howard comentó en la fecha de lanzamiento, añadiendo: "Tenemos confianza en esta fecha. Si no, no la habríamos anunciado."^[2]​