Discovery được ghi lại trong studio riêng của bộ đôi, Daft House, đặt tại nhà của Bangalter ở Paris, Pháp. Daft Punk bắt đầu thực hiện album vào năm 1998, và sản xuất nó trong suốt hai năm.[4] Bangalter và Homem-Christo đã vừa soạn nhạc cùng nhau, vừa làm âm nhạc riêng biệt, tương tự quá trình sản xuất Homework.[2] Mặc dù họ sử dụng các thiết bị tương tự như họ đã có cho Homework, nhưng bộ đôi có ý định thu âm các bài hát ngắn gọn và rõ ràng hơn so với Homework. Bản nhạc "Short Circuit" trước đây đã được chơi trong các buổi biểu diễn trực tiếp năm 1997 của Daft Punk.[5] Album được master (en) bởi Nilesh Patel,[6] người đã master Homework.[7]

Một trong những bài hát đầu tiên được hoàn thiện, "One More Time", được hoàn thành vào năm 1998 và bị bỏ mặc cho đến khi phát hành dưới dạng đĩa đơn vào năm 2000. Sau khi hoàn thành "Too Long" trong giai đoạn đầu sản xuất album, Daft Punk quyết định rằng họ "không muốn làm thêm 14 bản nhạc house nữa" và do đó đã đặt ra mục tiêu kết hợp nhiều phong cách khác nhau cho album.[8][9] Album có sự đóng góp âm nhạc của Romanthony, Todd Edwards và DJ Sneak. Homem-Christo lưu ý rằng Romanthony và Edwards là hai trong số những nhà sản xuất có ảnh hưởng lớn đến Daft Punk. Bộ đôi đã muốn làm việc với họ trong Homework, nhưng cảm thấy khó thuyết phục họ vì Daft Punk vẫn còn tương đối ít người biết đến.[2] DJ Sneak đã viết lời cho "Digital Love" và hỗ trợ sản xuất bài hát.[4][10]