Sau khi anime truyền hình dài tập Angel Beats! kết thúc vào tháng 6 năm 2010, Maeda Jun đã nói tại buổi giảng bài ở Đại học Kyoto vào tháng 11 năm 2010 rằng ông đã bắt đầu viết kịch bản cho trò chơi điện tử chuyển thể.[5] Maeda tiếp tục phát triển dự án, dù vậy ông vẫn ưu tiên cho công việc khác mà ông đang tham gia vào thời điểm đó, khiến cho mãi đến tận tháng 9 năm 2013, trò chơi mới được công bố.[6][7] Baba Takahiro, chủ tịch của Visual Arts, ban đầu định phát hành visual novel dưới dạng trò chơi điện tử nhiều tập, bất chấp việc Maeda nghi ngờ và phản đối ý tưởng này, nhưng Baba nói rằng ông sẽ chịu trách nhiệm cho bất kỳ chỉ trích của người hâm mộ. Một trong những lý do cho việc phát hành thành nhiều tập là do Angel Beats! có nhiều nhân vật và quy mô câu chuyện lớn. Baba nghĩ rằng sẽ mất ít nhất 5 năm để hoàn thành nếu người hâm mộ chờ đợi nó phát hành dưới dạng trò chơi đơn. Baba cũng cảm thấy rằng nếu chia trò chơi thành nhiều tập thì có thể tránh được tình trạng thời gian chơi quá dài.[6]

Maeda chỉ đạo đội ngũ sản xuất với tư cách là nhà thiết kế trò chơi và một trong những người viết kịch bản.[8] 2 nhà văn khác bao gồm Kai, người từng tham gia viết kịch bản cho Clannad (2004), và Kashida Leo, người từng viết kịch bản cho Tomoyo After: It’s a Wonderful Life (2005) và Little Busters! (2007).[8][9][10] Ngoài việc mỗi nhà biên kịch phụ trách kịch bản của một số nhân vật nhất định, Maeda còn bổ trợ cho kịch bản mà Kai và Kashida viết. Khi thiết kế cốt truyện phân nhánh của trò chơi và những lựa chọn mà người chơi có thể thực hiện, Maeda không muốn đưa vào trò chơi những lựa chọn không có tác dụng gì, vì vậy những lựa chọn mà ông đưa vào sẽ có ảnh hưởng đến cốt truyện và tạo ra sự tương tác nhất định với nhân vật. Cốt truyện của 1st Beat bao hàm đến tập 9 của anime, có bổ sung thêm nội dung mới, trước khi phân nhánh thành từng mạch truyện nhân vật riêng biệt.[6][11] Cốt truyện được thiết kế để phân nhánh trong cả những cảnh đặc biệt đi kèm với tranh CG lẫn những cảnh bình thường trước khi hội tụ về mạch truyện chung. Maeda ban đầu muốn thiết kế Angel Beats! là game nhập vai thay vì là visual novel có yếu tố game phiêu lưu. Maeda cũng cảm thấy rằng trò chơi nên được phát hành lần đầu trên PlayStation Vita.[6]

Na-Ga từng thiết kế nhân vật cho anime gốc,[12] và tiếp tục thiết kế nhân vật được đưa vào trong trò chơi này.[8] Một số nghệ sĩ khác đã làm việc dưới sự giám sát của Na-Ga với mục đích ban đầu là giảm thời gian phát hành giữa các tập tiếp theo,[6] bao gồm: Fuei Nazuki, Nagayama Yūnon, Sakuraba Juri và Suzuki Falco.[8] 1st Beat tập trung vào việc vẽ nhiều tranh CG đến mức số lượng có thể ngang ngửa với Clannad, theo Baba thì đó là điều mà ông thấy kỳ quặc.[6] Trò chơi hướng tới phù hợp với mọi lứa tuổi và ban đầu dự định chia thành 6 tập,[11] Baba nhắm đặt lịch phát hành giữa các tập là khoảng 6 tháng. Tập đầu tiên được lên kế hoạch là có nhiều nội dung nhất và việc cài đặt các tập tiếp theo trên cùng một máy tính sẽ ghi đè một số cảnh nhất định trong 1st Beat.[6] Tuy nhiên, theo lời bạt của tập 11 Angel Beats! Heaven's Door phát hành vào tháng 12 năm 2016, Maeda tiết lộ rằng các tập tiếp theo đã bị hủy bỏ, và nội dung dự định dành cho các tập game tương lai sẽ trở thành nền tảng cho manga Angel Beats! The Last Operation thay vào đó.[13]

Bản demo miễn phí của 1st Beat có thể tải xuống tại trang web chính thức của Key vào ngày 15 tháng 5 năm 2015.[14][15] 1st Beat ban đầu được lên kế hoạch phát hành vào ngày 29 tháng 5 năm 2015,[16][17] nhưng sau đó dời ngày phát hành sang ngày 26 tháng 6 năm 2015, dưới dạng phiên bản giới hạn dành cho Windows.[8] Phiên bản giới hạn đi kèm với 1 cuốn sách hướng dẫn chính thức dài 36 trang có tựa đề Shinda Sekai Sensen Katsudō Hōkokusho (死んだ世界戦線活動報告書), 1 album nhạc có tựa là Holy, 1 đĩa CD bao gồm các bản thu độc quyền của chương trình radio trên Internet tên là Angel Beats! SSS Radio, 1 miếng lót ly, 3 thẻ hiếm từ game di động Angel Beats! Operation Wars và thẻ khuyến mại cho trò chơi thẻ sưu tập Weiß Schwarz và ChaosTCG, mỗi trò chơi 1 thẻ.[18] Bản patch dành cho 1st Beat được phát hành vào ngày 10 tháng 7 năm 2015.[19] Phiên bản tiếng Anh chính thức của 1st Beat được thông báo sẽ phát triển vào năm 2016.[20]