Kadokawa Shoten đã công bố thông tin về việc thực hiện phim vào năm 2011. Okiura Hiroyuki đảm nhận vai trò đạo diễn của phim này đây là phim đầu tiên của ông 11 năm sau phim Jin-Roh, ông đã mất 7 năm để viết cốt truyện, chỉ đạo và chọn cảnh cho Lá thư gửi đến Momo. Okiura muốn bộ phim mô tả thiên nhiên phong phú tại vùng biển nội địa Seto với các vẻ đẹp hòa quyện vào âm nhạc và hình ảnh. Ngoài ra khâu hình ảnh của phim còn có sự tham gia của những người đã từng tham gia thực hiện các tác phẩm nổi tiếng như Ando Masashi (Mononoke Hime và Sen to Chihiro no Kamikakushi), Inoue Toshiyuki (AKIRA), Inoue Ei (Neko no Ongaeshi), Honda Takeshi (Evangelion), Nishio Tetsuya (Innocence) và Aoyama Hiroyuki (Summer Wars).

Ca sĩ Hara Yuko đã nhận việc sáng tác bài hát chủ đề của phim, đây là lần đầu tiên sau 5 năm nữ ca sĩ này đảm nhận việc thực hiện bài hát chủ đề cho một phim. Bài hát được đặt tên là Uruwashi Mahoroba ~Utsukushiki Basho~ (ウルワシマホロバ～美しき場所～), từ Mahoroba nghĩa là một nơi có vị trí đẹp rất lý tưởng để sống.