Seth MacFarlane telah bertemu dengan Druyan melalui Tyson pada acara 2008 untuk Pertukaran Sains & Hiburan, sebuah pejabat baru Akademi Sains Kebangsaan Amerika Syarikat di Los Angeles, yang direka untuk menyambung penulis dan pengarah Hollywood dengan saintis.[10] Setahun kemudian, pada makan tengahari di New York City pada tahun 2009 dengan Tyson, MacFarlane mengetahui minat mereka untuk mencipta semula Cosmos. Beliau dipengaruhi oleh Cosmos sebagai seorang anak, percaya bahawa Cosmos berkhidmat untuk "jurang antara komuniti akademik dan masyarakat umum".[10] Pada masa itu MacFarlane memberitahu Tyson, "Saya berada di tahap dalam kerjaya saya di mana saya mempunyai pendapatan pakai buang... dan saya ingin membelanjakannya pada sesuatu yang berbaloi."[11] MacFarlane telah mempertimbangkan pengurangan usaha untuk perjalanan angkasa dalam beberapa dekad kebelakangan ini untuk menjadi sebahagian daripada "budaya kelesuan kita".[8] MacFarlane, yang mempunyai beberapa siri di rangkaian Fox, dapat membawa Druyan untuk bertemu dengan ketua-ketua pemrograman Fox, Peter Rice dan Kevin Reilly, dan membantu mengamankan pencahayaan rancangan itu.[8] MacFarlane mengakui bahawa beliau merupakan "orang paling kurang penting dalam persamaan ini" dan usaha itu adalah berlepas dari kerja yang dilakukannya sebelum ini, tetapi menganggap ini sebagai "wilayah yang sangat selesa untuk saya secara peribadi".[8] HBeliau dan Druyan telah menjadi kawan rapat, dan Druyan menyatakan bahawa beliau percaya Sagan dan MacFarlane akan menjadi "roh-roh" dengan "bakat protean" masing-masing.[8] Pada Jun 2012, MacFarlane menyediakan pembiayaan untuk membolehkan kira-kira 800 kotak nota peribadi dan surat-menyurat Sagan disumbangkan kepada Library of Congress.[10]

Di dalam temuramah bersama Point of Inquiry, Tyson membincangkan matlamat mereka untuk menangkap "semangat asal Cosmos", yang mana ia menggambarkan sebagai "tema yang memanggil orang untuk bertindak".[12] Druyan menggambarkan tema keajaiban dan keraguan yang mereka sampaikan ke dalam skrip, dalam wawancara dengan Skepticality, "Dalam rangka untuk memenuhi syarat pada rancangan kami, ia harus menyentuh anda. Tetapi, ia juga harus menjadi keraguan yang sama dan menghairankan kedua-duanya."[13] Dalam wawancara Big Picture Science, Tyson mengiktiraf kejayaan siri asal untuk percambahan pengaturcaraan sains, "Tugas untuk Cosmos generasi berikutnya agak berbeza kerana saya tidak perlu mengajar sains buku teks anda. Terdapat banyak sains buku teks di dalam Cosmos asli, tetapi itu bukan yang paling anda ingat. Kebanyakan orang yang mengingati siri asal yang paling ingat adalah usaha untuk membentangkan sains dengan cara yang mempunyai makna bagi anda yang boleh mempengaruhi kelakuan anda sebagai warganegara negara dan dunia-terutama sekali dunia." Tyson menyatakan bahawa siri baru akan mengandungi kedua-dua bahan baru dan versi topik yang dikemas kini dalam siri asal, tetapi terutamanya, akan menyediakan "keperluan penduduk hari ini". "Kami mahu membuat program yang bukan sekadar sekuel pertama, tetapi isu dari masa-masa di mana kita membuatnya, supaya ia penting bagi mereka yang hadir ialah penonton abad ke-21 ini."[14] Tyson menganggap bahawa kejayaan rancangan berorientasikan sains seperti The Big Bang Theory dan CSI: Crime Scene Investigation, bersama dengan filem seperti Gravity, menunjukkan bahawa "sains telah menjadi arus utama" dan menjangkakan Cosmos "akan mendarat di tanah subur yang sangat subur".[11]

Tyson bercakap tentang "hubungan bencinta" penonton dengan siri asal 'Spaceship of the Imagination', tetapi disahkan semasa penerbitan bahawa mereka sedang membangun "kenderaan bercerita".[12] Tyson mengesahkan bahawa elemen mentakrifkan siri asal seperti Spaceship of the Imagination dan Kalendar Kosmos dengan kesan khas yang lebih baik, serta elemen baru, akan hadir. Animasi untuk urutan ini akhirnya dibuat oleh pasukan yang dipilih oleh MacFarlane untuk siri ini.[11] Kara Vallow membangun dan menghasilkan animasi, dan studio animasi yang digunakan ialah Six Point Harness di Los Angeles, California.[15] Bunyi Spaceship of the Imagination, dan rekaan yang baik secara umum, dicipta oleh Rick Steele, yang berkata mengenai rancangan itu: "Cosmos telah sejauh ini, persembahan yang paling mencabar dalam kerjaya saya."[16] Kapal angkasa yang diperbaharui itu direka bentuk untuk "kekal abadi dan sangat mudah", menurut MacFarlane, menggunakan siling untuk memprojekan peristiwa masa depan dan lantai untuk orang-orang di masa lalu, untuk membolehkan Tyson sebagai pengacara untuk "mengambil [penonton] tempat yang dibicarakan".[17]