Le scénario du film, coécrit par Kubrick et le romancier Arthur C. Clarke, s’inspire de deux nouvelles de Clarke, À l’aube de l’histoire et La Sentinelle. Parallèlement au tournage du film, Clarke rédige le roman 2001 : L’Odyssée de l’espace, qui sera publié peu après la sortie du long-métrage.

L’intrigue principale du film traite de plusieurs rencontres entre les êtres humains et de mystérieux monolithes noirs, censés influencer l’évolution humaine, et comprend un voyage vers la planète Jupiter puis « au-delà de l’infini », à la suite d’un signal radio émis par un monolithe découvert sur la Lune.

Musique : (non originale) : Richard Strauss, Johann Strauss fils, György Ligeti et Aram Khatchatourian

Distribution : Keir Dullea / Gary Lockwood / William Sylvester / Daniel Richter / Leonard Rossiter / Margaret Tyzack / Robert Beatty / Sean Sullivan / Douglas Rain / Frank Miller / Alan Gifford / Ann Gillis / John Ashley / Burnell Tucker / John Swindel / John Clifford / Vivian Kubrick / Martin Amor / Penny Brahms / Ed Bishop…