980年3月15日，哆啦A夢第一部劇場版《大雄的恐龍》在日本上映，影片取得了巨大的成功在口碑和票房上都有著不錯的成績。實際上，在《大雄的恐龍》製作的時候，包括藤子·F·不二雄老師本人都沒有考慮過劇場版未來的發展，但是隨著《大雄的恐龍》大受歡迎，製作第二部劇場版也就提上了日程。
《大雄的恐龍》故事的主要發生地是史前的恐龍時代，而《大雄的宇宙開拓史》就把故事舞台放到了太空，對於這一設定，藤子·F·不二雄老師曾解釋過是來自於一部電影——《蓬島仙舞》。
《蓬島仙舞》是一部上映於1954年的奇幻片，導演是文森特·米內里。電影講述的是兩位主人公偶然間來到了一個猶如世外桃源一般的古樸鄉村，兩個人雖然在此渡過了一段快樂的時光，但是最後不得不回到現代都市。
從情節上來看，《大雄的宇宙開拓史》與《蓬島仙舞》非常相似，對於《哆啦A夢》這種作品來說，宇宙中的未知星球無疑是最好的「世外桃源」了。
除此之外，另一部電影也給藤子·F·不二雄老師很多創作靈感，這就是上映於1953年，由喬治·史蒂文斯指導的西部片《原野奇俠》。電影主要講述的是四處漂泊的遊俠沙恩幫助一家人擊退當地惡徒的故事。
而藤子·F· 不二雄老師把本片做為創作靈感的另一個原因就是大雄的特長——射擊。在短篇故事中，大雄也不止一次展現這一特長。藤子·F·不二雄老師也提到過，一直有想把大雄的這一特長能發揮的淋漓盡致的想法，而最合適的發揮舞台，就是西部電影了。故事最後，大雄與反派吉拉敏的對決，就有著非常強烈的西部片風格，而吉拉敏也是典型的西部牛仔的造型。這一單挑情節被認為是來自於西部電影《黃金篷車大作戰》。
除了這幾部電影之外，《大雄的宇宙開拓史》第三個關鍵元素就是「超人」。藤子·F·不二雄老師對於「超人」的定義，是一種相對的強大：大雄雖然平時很弱小，但是如果他能來到另一個世界，這個世界的人都比大雄還要弱小，那麼大雄也能成為超人。這一設定在短篇《前進！大雄超人》（收錄於單行本第21卷）當中也展現過。
藤子·F·不二雄老師曾於1979年1月號《兒童之光》雜誌上，發表過一個短篇《鼻涕與被爐和太空飛船》。在這個短篇當中，主人公鼻涕就是通過房子地板上的入口，進入到了一艘太空飛般當中，同時因為重力的原因，鼻涕變成了超人，幫助另一個星球的人戰勝了侵略者。而這個短篇也可以看做是《大雄的宇宙開拓史》的原型。
另外，《大雄的宇宙開拓史》也出現了很多藤子·F·不二雄老師其它作品的元素，比如外星大象巴歐巴歐就來自於《叢林黑兵衛》。
因為企劃確定的比較早，所以《大雄的宇宙開拓史》在連載以前製作時間上都比《大雄的恐龍》充裕了許多，連載時間從1980年8月開始，到1981年1月結束，時間長達六個月，而《大雄的恐龍》連載時間只有三個月。由於故事發生在宇宙之中，所以科幻色彩要更濃一些，而在前期籌備過程中，藤子·F·不二雄老師說自己完全不擅長設計機械，所以找來了「高達RX-78-2」的設計師、有著「日本機械設計第一人」之稱的大河原邦男來擔任本片的機械設計。
故事情節上，藤子·F·不二雄老師畫了很多篇幅來描繪外太空星球的景象，所以在節奏上，相對於《大雄的恐龍》來說，要慢了許多，情節也略顯平淡。這也使得本部作品在藤子·F·不二雄所創作的「大長篇」作品中，評價並不算特別突出。與《大雄的恐龍》中的全程參與不同的是，這一部中小夫、胖虎以及靜香的戲份相對較少，在後半部得知大雄和哆啦A夢遇到困難的時候挺身而出，這也體現了幾個人的深厚友誼。
由漫畫改編為電影的導演為西牧秀夫。電影與漫畫相比。有兩種比較大的改動：在原著漫畫中，大雄最後是與吉拉敏一對一對決，並取得了最終勝利，但是在電影中，則是羅布爾開槍擊中吉拉敏，而大雄只是在一旁協助羅布爾瞄準。這一改動受到了很多批評，普遍認為遠原著的情節更能很好的展現大雄的射擊特長。2009年上映的《新·大雄的宇宙開拓史》中，則還原了單挑情節。
而另一處改動則是在結束時，原著漫畫中是哆啦A夢亂翻道具，時光包巾被風吹到了爆炸裝置上，使之失效，而電影中則改為是羅布爾巧妙的將時光包巾蓋到了爆炸裝置上。對於這一改動，則普遍認為要比漫畫原著中處理的更巧妙。
《大雄的宇宙開拓史》於1981年3月14日正式公映。影片在上映之後取得了17.4億日元的票房，比《大雄的恐龍》還要高。在奠定了「哆啦A夢劇場版」地位的同時，也讓大家更加期待「哆啦A夢」明年會帶來哪些驚喜。
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