Avant même la sortie dans les salles du troisième opus de la franchise, l'idée d'une quatrième aventure est déjà évoquée, mais orientée cette fois vers un ton plus léger, moins dramatique. Face à la participation encore incertaine de William Shatner, le producteur Harve Bennett et Leonard Nimoy, toujours au poste de metteur en scène, développent plusieurs pistes, dont un préquel narrant les débuts de nos héros à l'académie de Starfleet.
Shatner définitivement de retour avec un salaire plus conséquent, Nimoy et Bennett se décident pour une intrigue tournant autour du voyage dans le temps, commandant un script à Daniel Petrie Jr en incluant la présence de baleines à bosses, dont le chant pourrait être la clef pour échapper à une menace venue d'ailleurs. Scénario retouché par la suite par Steve Meerson et Peter Krikes dans l'optique éventuelle que la star Eddie Murphy, fan de l'univers Star Trek, y joue un second rôle (idée qui sera finalement abandonnée, Murphy partant pour Golden Child faute d'un personnage lui plaisant réellement), puis par Nicholas Meyer, scénariste et réalisateur de The Wrath of Khan.
Pas étonnant dès lors de retrouver dans Star Trek 4 le ton décalé déjà apprécié dans l'excellent Time After Time, le choc des mondes étant peut-être la partie la plus appréciable d'un film un peu trop pépère, le regard à la fois sévère et amusé sur notre société apportant un plus indéniable à une fable écolo peinant un peu à justifier ses deux heures de métrage.
Certes naïf, le message illustré par le film de Nimoy se montre cependant plus percutant par instants (le recours, bien que furtif, à des images de massacres de baleines est plutôt surprenant pour une production familiale), et surtout, s'incorpore parfaitement à l'univers imaginé par Gene Roddenberry, privilégiant avant tout le dialogue et la compréhension mutuelle plutôt que le conflit aveugle.
Loin d'être le plus trépidant, Star Trek 4 clôt cependant un arc narratif débuté avec le second volet, et reste agréable à suivre, ayant plutôt bien survécu aux ravages du temps grâce à des effets spéciaux toujours efficaces.