在反复斟酌之后，编剧们让聂小雨参与到1988年的案件中，“她也算是其中的一个受害者，因为1988年的时间，以及人物本身的性格和魅力，两个人有了这种关系递进，是情感上的纠葛，也涵盖了对过往的牵绊。”

李幼斌当时接演，心理有点忐忑，一度怕演不好。为了进入角色，他阅读了大量核物理学家的传记书籍，寻找角色感觉。

扭秧歌，魏建明有“底子”。20岁出头，他曾和邻村的“六六旦”（艺名）李增恒搭档，闹秧歌“踢场子”。他扮男角，李增恒扮女角，两人搭档十几年，“二人场子”堪称陕北一绝。十里八乡的百姓津津乐道：“宁看‘六六旦’的‘走’，不喝二两酒。”

观众对于角色的内心深处的情感挣扎则并未得到满足。

关于全智贤出演该剧的消息，所属经纪公司IEUM HASHTAG表示：“全智贤出演《北极星》一事正在积极商讨。”姜栋元方表示，《北极星》是收到邀约的作品之一。记者询问道姜栋元的新作是电影还是电视剧，得到回复称：电视剧回归也在积极讨论中。如果合作促成，这将是姜栋元时隔二十年后回归电视剧的作品。

孙心的感情走向，为何先选择褚晓羽后选择吴江