Đạo diễn trò chơi Shigeru Ohmori tuyên bố rằng việc lựa chọn Sun và Moon (Mặt trời và Mặt trăng) làm tiêu đề được lấy cảm hứng từ hai thiên thể đại diện cho phép ẩn dụ về mối quan hệ của con người.[30] Hawaii được chọn làm nền tảng làm khu vực của trò chơi theo tiêu đề, do đêm rõ ràng và ánh nắng mặt trời dồi dào.[31] Việc phát triển hai trò chơi bắt đầu ngay sau khi Pokémon Omega Ruby và Alpha Sapphire hoàn thành và Ohmori giữ vị trí giám đốc trò chơi. Vì các trò chơi sẽ được phát hành vào dịp kỷ niệm 20 năm của nhượng quyền thương mại thương hiệu Pokémon, Sun và Moon đã được phát triển tương đối từ đầu với việc áp dụng các thay đổi triệt để hơn so với phiên bản trước.[30] Một cách riêng biệt, anh cũng đề cập rằng hai trò chơi dự định tập trung nhiều hơn vào Pokémon và bản chất của trò chơi, bên cạnh các tương tác của người chơi với chúng.[32]

Pokémon đầu tiên của thế hệ thứ bảy được thiết kế là Jyarako. Liên quan đến các thiết kế khác của thế hệ, Ohmori đã đề cập đến việc "[để] hoặc kỷ niệm 20 năm, chúng tôi muốn có nhiều điều bất ngờ đặc biệt.....chúng tôi muốn có một yếu tố hài hước".[33] Pokémon từ Red và Blue là những loài duy nhất có hình dạng Alola - theo Ohmori, đây là một bất ngờ đặc biệt đối với những người chơi lâu năm và đơn giản là do Pokémon cũ dễ nhận biết hơn.[34] Theo xu hướng giữa các thế hệ mới hơn của loạt xê-ri chính, các nhà thiết kế của Sun và Moon đã tập trung vào các chuyển động trên các mô hình 3D đầy đủ từ X và Y để tạo ra các sinh vật sống động hơn.[31]

Bất chấp những thành công của Pokémon Go, các nhà phát triển tuyên bố rằng nó không ảnh hưởng đến việc phát triển trò chơi Sun và Moon, mặc dù nó đã cải thiện nhận thức cộng đồng về nhượng quyền thương mại thương hiệu nói chung và họ đang làm việc để phát triển tính tương tác giữa ứng dụng và loạt trò chơi chính.[34] Ohmori nói thêm rằng trong quá trình phát triển Sun và Moon, họ đã "thiết kế lại hoàn toàn hệ thống, và thực sự cuối cùng đã đẩy 3DS đi xa hơn những gì họ nghĩ là họ có thể rút ra được".[35] Với đội ngũ khoảng 120 người, hai trò chơi mất khoảng ba năm để phát triển, tương đương với các trò chơi thế hệ mới khác.[36] Sau đó, Kazumasa Iwao, người chịu trách nhiệm cho các hệ thống chiến đấu trong Sun và Moon, được tuyển dụng làm đạo diễn cho Ultra Sun và Ultra Moon.[37]

Âm nhạc

Theo nhà soạn nhạc Junichi Masuda, người đồng sản xuất trò chơi, các bản nhạc được sử dụng trong Sun và Moon được dựa trên phong cách âm nhạc truyền thống của Hawaii. Tuy nhiên, trong khi nó sử dụng nhịp điệu cốt lõi của họ, âm nhạc của Alola sử dụng những giai điệu "hoàn toàn khác biệt" trong khi vẫn mang đến cảm giác như một hòn đảo nhiệt đới.[30] Vào ngày 30 tháng 11 năm 2016, Nintendo 3DS Pokémon Sun and Moon Super Music Complete (ニンテンドー3DS ポケモン サン・ムーン スーパーミュージック・コンプリート, Nintendō 3 Dī Esu Pokémon San · Mūn Sūpā Myūjikku Konpūrito?), một bản nhạc bốn đĩa chứa 169 bài hát, 160 từ hai trò chơi và 9 bản đặc biệt, đã được phát hành tại Nhật Bản. Bản phát hành quốc tế, được gọi là Pokémon Sun & Pokémon Moon: Super Music Collection, được phát hành trên iTunes cùng ngày.[38][39]