La sala de guionistes de la sèrie es troba a les oficines de Kurtzman a Secret Hideout a Santa Monica.^[113] La nau titular va rebre el nom de Discovery One de 2001: una odissea de l'espai, el Transbordador espacial Discovery de la NASA, i "la sensació de descobriment... el que [això] significa per al públic de Star Trek a qui Gene Roddenberry ha promès un futur on ens unim com a planeta i busquem nous mons i noves races alienígenes per explorar i entendre".^[114]

Fuller volia diferenciar Discovery de les sèries anteriors de Star Trek aprofitant el format de streaming d'All Access i explicant una sola història serialitzada durant tota la primera temporada,^[77] inspirada pel canvi general a la televisió per explicar aquest tipus d'històries en lloc del format de "nova aventura basada en una destinació cada setmana" que s'utilitzava principalment a les sèries anteriors de "Star Trek". Fuller havia estat un dels diversos guionistes durant la dècada del 1990 que van impulsar que "Deep Space Nine" i "Voyager" s'acostessin a aquest estil.^[115] Els productors volien construir cap als ideals de "Star Trek" de Roddenberry i demostrar que "no es pot simplement ser acceptable i tolerant sense treballar per això",^[116] i van optar per ignorar la regla de Roddenberry que els membres de la tripulació de la Flota Estel·lar no tinguessin conflictes significatius entre ells.^[115]

Fuller va veure la sèrie com un pont entre "Star Trek: Enterprise" i "La sèrie original", que estan separades per més d'un segle, però molt més a prop d'aquesta última per permetre que "Discovery" utilitzés els dissenys i el vestuari icònics d'aquesta última;^[117] la sèrie finalment es va allunyar d'aquests dissenys després de la marxa de Fuller.^[76] La primera temporada explica la història de la guerra freda entre la Federació i els klíngons que ja s'havia esmentat a "Star Trek" abans però que no es representava a la pantalla.^[118] La temporada acaba amb el final de la guerra, cosa que va permetre als guionistes anar més enllà de la trama establerta de Fuller.^[119] La segona temporada té una estructura més episòdica que la primera, tot i que encara explica una sola història serialitzada,^[120] i introdueix més elements de "La sèrie original", incloent-hi l'USS Enterprise i la seva tripulació.^[48] Un objectiu dels productors creadors de la temporada era "cimentar Discovery fermament a la línia de temps" reconciliant alguns dels aparents errors de continuïtat de la primera temporada, com ara per què els personatges de Discovery i la tecnologia més avançada no s'esmenten a "La sèrie original" ni a altres sèries anteriors de Star Trek.^[17] Ho van aconseguir fent que Discovery i la seva tripulació viatgessin més de 900 anys en el futur al final de la temporada, cosa que Kurtzman va comparar amb la nova línia de temps creada per a la pel·lícula Star Trek per evitar una continuïtat establerta.^[121]

Kurtzman va sentir que el salt al futur havia obert noves variables i oportunitats narratives que impedien que la sèrie semblés obsoleta^[104] i va confirmar que la sèrie romandria al segle XXXII durant la resta de la seva emissió.^[122] En parlar del que fa que Discovery sigui única entre les sèries de Star Trek, Paradise va dir que era la barreja de narrativa serialitzada i un enfocament en l'acció, l'aventura i els efectes visuals. Va assenyalar que «Discovery» podria semblar separada de la resta de la franquícia després del salt temporal al futur, però va explicar que els guionistes sempre buscaven maneres de connectar la sèrie amb els mitjans anteriors de «Star Trek» per evitar-ho.^[123] A partir de la tercera temporada, l'astrofísica Erin Macdonald es va unir a la sèrie i a la franquícia més àmplia de «Star Trek» com a assessora científica.^[124] Macdonald va dir que cada sèrie estava en un «espectre de la ciència a la ficció» i «Discovery» estava «molt més centrada en la ciència», de manera que per garantir la precisió científica, Macdonald es va involucrar en tots els aspectes de la sèrie, des del desenvolupament de trames amb la sala de guionistes fins a la revisió que els gràfics i els efectes visuals fossin correctes en la postproducció.^[125]

El juny de 2016, Fuller s'havia reunit amb diversos actors i va dir que la sèrie «continuaria el que «Star Trek» fa millor» contractant un repartiment progressista i divers,^[77] i Kadin va confirmar que la sèrie inclouria personatges de minories, dones i LGBTQ.^[126] A l'agost, Fuller va dir que la sèrie estaria protagonitzada per una tinent comandant, interpretada per una actriu no blanca, en lloc d'una capitana com les sèries anteriors de "Star Trek". També va dir que "Discovery" inclouria més personatges alienígenes que altres sèries de "Star Trek", i que inclouria almenys un personatge obertament gai. Fuller, que ell mateix és gai, estava decidit a veure això passar des que va rebre correus d'odi mentre treballava a "Voyager", quan es va rumorejar que un personatge d'aquella sèrie sortiria de l'armari com a gai.^[9] Fuller va parlar sobre el càsting de la sèrie amb Mae Jemison, la primera dona negra a l'espai que va fer un cameo en un episodi de "La nova generació".^[9][127] Preveia els anuncis de càsting a l'octubre,^[78] però no se n'havia fet cap a finals d'aquell mes. Es creia que la majoria dels personatges principals de la sèrie ja havien estat escollits en aquell moment, però cap actriu havia estat escollida per al paper principal de la sèrie. Això va ser una font d'"estrès intern" a la CBS.^[82] Diverses actrius afroamericanes i llatines estaven sent considerades per al paper, i la CBS preferia una "cara nova" a una estrella establerta.^[128] Es creia que el repartiment incloïa una almirall, un capità klíngon masculí, un almirall, un assessor i un metge britànic, amb un d'aquests protagonistes masculins interpretat per un actor obertament gai.^[129]

Es va revelar que Doug Jones i Anthony Rapp havien estat escollits el novembre de 2016, respectivament com a oficials científics Saru i Stamets.^[22] Saru és un kelpià, una raça alienígena creada per a la sèrie,^[24] mentre que Stamets és el primer personatge de Star Trek que es va concebre i anunciar com a gai.^[22] Sonequa Martin-Green va ser escollida per al paper principal al desembre,^[130] quan Shazad Latif va ser escollit com a Klíngon Kol.^[131] El març de 2017, Jason Isaacs va ser escollit com a capità Lorca de l'USS Discovery,^[40] i Mary Wiseman es va unir a la sèrie com a Tilly, una cadet.^[35] A l'abril, es va confirmar oficialment el càsting de Martin-Green i es va revelar que el nom del seu personatge era Michael Burnham.^[132] A finals d'aquell mes, Latif va ser reescollit per al paper del tinent de la Flota Estel·lar Tyler.^[133] La sèrie revela que Tyler és el personatge encobert del klingon Voq, a qui inicialment se li atribueix haver estat interpretat per l'actor inventat Javid Iqbal per ocultar el fet que Latif interpreta tant a Voq com a Tyler.^[27]

Rapp va revelar el juliol de 2017 que Wilson Cruz, amb qui Rapp havia treballat anteriorment al musical Rent, interpretaria l'interès amorós de Stamets, Hugh Culber.^[43] El personatge és assassinat durant la primera temporada, que va ser criticat per alguns per seguir el tòpic de "enterra els teus gais", però els productors executius van publicar immediatament un comunicat amb Cruz i l'organització LGBTQ GLAAD de seguiment dels mitjans de comunicació dient que la relació entre Culber i Stamets continuaria explorant-se.^[134] Posteriorment, Cruz va ser ascendit del seu paper de convidat recurrent al repartiment principal de la sèrie per a la segona temporada, en què Culber torna a la vida.^[45] Després que la primera temporada conclogués amb el Discovery rebent una senyal de socors de l'USS Enterprise, concretament del capità Christopher Pike, Harberts va expressar interès a explorar aquest personatge;^[16] Anson Mount va ser escollit per al paper l'abril de 2018,^[135] i protagonitza la segona temporada.^[47][136]

El càsting va començar el juny de 2019 per al nou paper d'Adira, un personatge no binari descrit com a "increïblement intel·ligent i segur de si mateix" amb el potencial de convertir-se en un convidat recurrent durant la tercera temporada.^[137] El mes següent, David Ajala es va unir al repartiment com a nou personatge regular de la sèrie, Cleveland "Book" Booker, per a la tercera temporada.^[49] Rachael Ancheril també apareix com a protagonista per les seves aparicions a la temporada, repetint el seu paper de convidada recurrent com a Nhan de la segona temporada.^[138] Va ser eliminada de la sèrie al cinquè episodi de la tercera temporada.^[55] El setembre de 2020, es va revelar que la nouvinguda no binaria Blu del Barrio interpretava l'Adira, el primer personatge explícitament no binari de la franquícia "Star Trek".^[56] Van ser ascendits al repartiment principal de la sèrie a la quarta temporada juntament amb l'estrella convidada recurrent Tig Notaro com a Jett Reno.^[57][60] Callum Keith Rennie es va unir a la cinquena temporada com a Rayner, un capità de la Flota Estel·lar en temps de guerra.^[64]

Fuller volia aprofitar els efectes moderns, el disseny de producció i el maquillatge per establir un nou aspecte per a la sèrie i la franquícia que els mitjans anteriors de Star Trek no havien pogut aconseguir.^[9] Mark Worthington i Todd Cherniawsky van ser els dissenyadors de producció inicials de la sèrie,^[139] i Suttirat Anne Larlarb va ser contractada com a dissenyadora de vestuari.^[140] Glenn Hetrick i Neville Page d'Alchemy Studios van proporcionar pròtesis i armadures,^[141][142] i Page havia dissenyat anteriorment per a les pel·lícules reinventades de "Star Trek".^[143] Mario Moreira va ser el mestre d'atrezzo de la sèrie,^[144] amb set directors d'art, més de nou il·lustradors, més de trenta-cinc dissenyadors d'escenografia i més de quatre-cents cinquanta pintors, fusters, escultors, modelistes, soldadors, muntadors d'escenografia i constructors d'atrezzo, tots contractats per a la primera temporada.^[145] Els dissenyadors van consultar amb el Jet Propulsion Laboratory per a la precisió científica.^[144] Tamara Deverell va assumir el càrrec de dissenyadora de producció durant la producció de la primera temporada,^[146] però va marxar després de la segona.^[147] Va ser substituïda per Phillip Barker, que va poder abordar la tercera temporada com un nou començament. a causa del nou període de temps. Barker va ajudar a desenvolupar la nova tecnologia del segle XXXII com a part del seu procés de disseny.^[148] Doug McCullough va assumir el càrrec de dissenyador de producció per a la quarta temporada.^[149]

Fuller volia que els uniformes de la sèrie reflectissin els colors primaris de "La sèrie original", però això es va descartar després de la seva marxa,^[76] quan Larlarb també va deixar la sèrie. Gersha Phillips va assumir el càrrec de dissenyadora de vestuari.^[140] La tela per als uniformes de la Flota Estel·lar de la sèrie es va tenyir a mida a Suïssa, i era d'un blau marí barrejat específicament per a la producció. Els embelliments daurats o platejats denotaven divisions, mentre que els oficials mèdics porten una variant "blanc hospitalari" de l'uniforme. L'uniforme del capità és el blau marí estàndard però amb vores daurades addicionals a les espatlles.^[150] Phillips va intentar crear vestits sense costures utilitzant tècniques d'unió "sense costures" com ara cola i cinta adhesiva, però els productors ho van rebutjar perquè volien veure més detalls en el vestit.^[51] Les insígnies de la Flota Estel·lar es van modelar a partir de bronze de silici, i després un joier les va polir i xapar per crear colors personalitzats per a la sèrie: or per al comandament, plata per a les ciències i la medicina, i coure per a les operacions.^[150] Phillips va poder revisitar els uniformes de colors de "La sèrie original" amb la introducció de l'USS "Enterprise" a la segona temporada, aplicant els colors d'aquests vestits originals al disseny dels uniformes de "Discovery".^[140] També va poder revisitar el seu enfocament "sense costures" per als futurs uniformes de la Flota Estel·lar a la tercera. temporada. Aquests són majoritàriament grisos, amb divisions representades per una franja de color,^[151] però un cop l'equip de Discovery va començar a portar aquests vestits, els productors es van adonar que xocaven amb els decorats grisos de passadís existents de la Discovery. Phillips va dissenyar nous uniformes per a la quarta temporada que utilitzen els mateixos colors primaris que La nova generació, amb vermell per al comandament, daurat per a les operacions i blau per a la ciència. Els oficials mèdics encara porten uniformes blancs.^[152]

El veterà dissenyador de «Star Trek» John Eaves va dissenyar naus espacials per a la sèrie amb Scott Schneider,^[153][145] i va basar l'USS «Discovery» en un disseny no utilitzat de Ralph McQuarrie per a l'«Enterprise» de la pel·lícula no produïda «Star Trek: Planet of the Titans».^[80] Fuller va comparar el disseny de McQuarrie amb els Lamborghinis i cotxes dels anys 70 de la franquícia «James Bond».^[154] Els decorats per als interiors de la «Discovery» es van descriure com un «embolic de passadissos i habitacions»,^[92] i es van dissenyar perquè semblés que poguessin cabre de manera creïble dins de la nau. Els gràfics utilitzats per als sistemes informàtics de la Flota Estel·lar es van dissenyar per ser creïblement més avançats que la tecnologia moderna, però també per honorar l'aspecte i la sensació dels dissenys utilitzats en sèries anteriors.^[145] Aquests es van actualitzar per a la tercera temporada per reflectir la tecnologia futura més avançada, quan la matèria programable es va integrar al disseny de Discovery.^[155][156]

La seqüència de títols d'obertura va ser creada per Prologue utilitzant gràfics en moviment en 2D. La seqüència representa elements de tota la història de Star Trek, com ara fasers, comunicadors i la salutació vulcaniana, i els desconstrueix.^[157] La directora creativa de Prologue, Ana Criado, va dir que els productors volien que la seqüència fos diferent de qualsevol seqüència de títols anteriors de Star Trek. Es va decidir un tema de plànol per reconèixer que la sèrie és una preqüela, "literalment desconstruint la iconografia de Trek". La seqüència era originalment en blanc i negre, però Criado va dir que era massa "fred" i es va substituir per un aspecte sèpia inspirat en el Renaixement "per fer que sembli que ho estem dissenyant tot des de zero". La seqüència s'actualitzava per a cada temporada.^[158] La tercera temporada introdueix un nou logotip per a la sèrie per reflectir el seu trasllat a un futur llunyà i allunyar-se del logotip inicial inspirat en els klíngons.^[159]

Star Trek: Discovery es filma als Pinewood Toronto Studios,^[160] aprofitant múltiples plataformes de so a l'estudi, inclòs el més gran d'Amèrica del Nord.^[92] El rodatge de la sèrie també té lloc en exteriors al voltant d'Ontario, inclòs al Museu Aga Khan de Toronto per retratar l'Acadèmia de Ciències Vulcanianes,^[161] les zones de conservació de Hilton Falls i Kelso,^[162] el Scarborough Bluffs,^[163] la planta siderúrgica Stelco a Hamilton,^[148] i la Penitenciaria de Kingston en desús.^[164] La sèrie va gastar més de 257 milions de dòlars canadencs (202 milions de dòlars estatunidencs) a Ontario i va crear més de 4.000 llocs de treball per a equips locals, només en les seves dues primeres temporades.^[165] El rodatge en exteriors de la sèrie també va tenir lloc fora d'Amèrica del Nord, amb alguns rodatges a Jordània per a l'estrena de la sèrie,^[166] i a Islàndia per als dos primers episodis de la tercera temporada.^[167]

Kurtzman va considerar que l'estil visual de la sèrie havia de "justificar estar en un servei de cable premium",^[168] i els productors van treballar estretament amb el director del primer episodi David Semel per fer que la sèrie semblés el més cinematogràfica possible.^[112] Es van inspirar en l'ampli abast de Star Trek: La pel·lícula (1979), incloent-hi l'ús d'una relació d'aspecte de 2:1, així com en les pel·lícules modernes de Star Trek dirigides per J. J. Abrams.^[169] Els directors de fotografia volien emfatitzar les fonts d'il·luminació del plató per crear un aspecte més realista i allunyar la sèrie de la sensació "d'escenari" de La sèrie original.^[170] La il·luminació del plató es podia controlar, incloent-hi canviar-ne el color per quan la nau entra en mode d'alerta.^[145] Harberts va dir que els directors de fotografia volien que la sèrie tingués una "textura de Rembrandt".^[170] Per a la segona temporada, Kurtzman va optar per utilitzar lents anamòrfiques amb una relació d'aspecte de 2.39:1 per "transmetre immediatament una sensació d'abast i escala". Esperava que si la sèrie es projectés en un cinema semblés indistingible d'una pel·lícula.^[171] El director freqüent de «Star Trek», Jonathan Frakes, va dir que el director de producció de la sèrie, Olatunde Osunsanmi, va animar tots els directors a «expressar-se visualment de la manera més emocionant possible»,^[172] i Frakes va descriure l'estil de direcció de la sèrie com a «disparar per emocionar».^[167]

Paramount+ va construir un videomosaic per permetre la producció virtual de la quarta temporada, així com de la sèrie derivada Star Trek: Strange New Worlds,^[122][173] utilitzant tecnologia similar al sistema StageCraft que es va desenvolupar per a la sèrie Disney+ The Mandalorian.^[174] El nou set virtual va ser construït a Toronto per l'empresa d'efectes visuals Pixomondo, i compta amb un volum LED de 270 graus, 21 metres per 9,1 metres en forma de ferradura amb panells LED addicionals al sostre per ajudar amb la il·luminació. La tecnologia utilitza el programari motor de videojoc Unreal Engine per mostrar fons generats per ordinador a les pantalles LED en temps real durant el rodatge.^[173] El supervisor d'efectes visuals Jason Zimmerman va assenyalar que això va ser especialment útil per crear els planetes que es visiten a la sèrie, ja que el rodatge en exteriors va ser limitat a la quarta temporada per la pandèmia de la COVID-19.^[173][122]

Es van contractar productors d'efectes visuals per començar a treballar a la sèrie durant el període inicial d'escriptura, i Fuller va explicar que volien desenvolupar aspectes diferents per als efectes clàssics de Star Trek, com ara espècies alienígenes augmentades digitalment i raigs transportadors.^[77] Pixomondo és el principal proveïdor d'efectes visuals de la sèrie,^[175] amb altres proveïdors com ara Spin VFX,^[176] Ghost VFX, Mackevision, Crafty Apes, DNEG, The Mill i FX3X, així com l'equip intern del supervisor d'efectes visuals Jason Zimmerman a CBS Studios.^[177] Les preses d'efectes visuals per a cada episodi a Discovery normalment triguen entre vuit i deu mesos a completar-se,^[122] i inclou entorns totalment digitals com la badia de llançadores del Discovery,^[112][178] extensions digitals de decorats,^[177] imatges del Discovery i altres naus espacials,^[155] criatures digitals,^[179] hologrames,^[177] i tecnologia del segle XXXII com ara la matèria programable.^[155][156]

Diversos compositors van fer audicions per a la sèrie, com ara Charles Henri Avelange,^[180] i Fil Eisler, la música de l'audició del qual es va utilitzar per al primer teaser de la sèrie.^[126] Cliff Eidelman i Austin Wintory també van ser considerats per al paper,^[181][182] abans que Jeff Russo fos anunciat com a compositor de la sèrie el juliol de 2017.^[15] Russo volia que el tema principal de la sèrie encarnés els ideals de Star Trek i "una característica comuna entre les persones" utilitzant només acords que tinguin una nota comuna, amb una melodia afegida a sobre. El tema està marcat per elements de el tema original de Star Trek d'Alexander Courage.^[183] Russo va reconèixer que no tots els fans de Star Trek apreciarien el nou tema, però va sentir que, independentment de com es comparés amb els temes anteriors de la franquícia, encara representava amb precisió aquesta sèrie.^[184] Russo va gravar la banda sonora de la sèrie amb una orquestra de 60 músics,^[168] inicialment a l'Eastwood Scoring Stage dels estudis Warner Bros. de Califòrnia.^[185] A causa de la pandèmia de la COVID-19, els músics de la tercera temporada van ser gravats individualment i les seves actuacions combinades.^[186]

Els àlbums de banda sonora individuals per als dos capítols de la primera temporada es van publicar respectivament el 15 de desembre de 2017. i el 6 d'abril de 2018.^[187][188] Un àlbum de la banda sonora per a la segona temporada es va publicar el 19 de juliol de 2019,^[189] per a la tercera el 16 d'abril de 2021,^[190] per a la quarta el 26 d'agost de 2022,^[191] i per a la cinquena el 18 d'octubre de 2024.^[192]

Segons Nielsen Media Research, l'emissió del primer episodi per part de la CBS va ser vista per una audiència "decent" de 9,5 milions d'espectadors.^[212][213] L'estrena de la sèrie va portar a un rècord de subscripcions per a CBS All Access, el servei va tenir el seu dia més gran d'inscripcions, així com la seva setmana i mes més grans d'inscripcions gràcies a la sèrie.^[214] Segons l'"especialista en anàlisi d'aplicacions" App Annie, l'estrena de la sèrie també va fer que el nombre de descàrregues de l'aplicació mòbil All Access es dupliqués amb escreix, amb els ingressos de l'aplicació per a CBS duplicant-se en comparació amb els ingressos mitjans dins de l'aplicació durant els 30 dies anteriors.^[215] L'augment de subscriptors per a All Access es va donar com una de les raons de les renovacions de la segona i tercera temporada de la sèrie.^[94][100] L'empresa d'anàlisi de la demanda d'audiència Parrot Analytics estima l'audiència de la transmissió en temps real basant-se en "expressions de demanda" globals, amb el "desig, la participació i l'audiència ponderats per importància". A la llista de les 20 sèries de streaming més demandades del 2020 de la companyia, "Discovery" va ocupar el lloc 12 i va ser la sèrie All Access més ben classificada de l'any.^[216]

Durant la primera setmana del llançament de Paramount+ el març del 2021, JustWatch, una guia de contingut en streaming amb accés a dades de més de 20 milions d'usuaris d'arreu del món, va estimar que "Star Trek: Discovery" era la sèrie més demandada del nou servei.^[217] El desembre del 2021, Paramount+ va revelar que "Discovery" va ser la sèrie més vista del servei de streaming durant el seu any inaugural.^[218] Parrot Analytics va classificar la sèrie com la 15a sèrie de streaming més demandada del 2021, l'única sèrie de Paramount+ a la seva llista de les 20 millors de l'any.^[219]

Star Trek: Discovery té una taxa d'aprovació del 85% al lloc web agregador de ressenyes Rotten Tomatoes,^[228] mentre que Metacritic, que utilitza una mitjana ponderada, ha assignat una puntuació de 73 sobre 100 basada en ressenyes de 41 crítics, cosa que indica "ressenyes generalment favorables".^[229]

Per a la primera temporada, Rotten Tomatoes va informar d'una puntuació d'aprovació del 83% amb una puntuació mitjana de 7,05/10 basat en 374 ressenyes. El consens crític del lloc web diu: "Tot i que triga un episodi a enlairar-se, "Star Trek: Discovery" ofereix una sòlida entrega de franquícia per a la propera generació, liderada amb valentia per la carismàtica Sonequa Martin-Green."^[220] Metacritic va assignar una puntuació de 72 sobre 100 basada en les ressenyes de 20 crítics, cosa que indica "crítiques generalment favorables".^[221]

Rotten Tomatoes va informar d'una puntuació d'aprovació del 81% per a la segona temporada, amb una puntuació mitjana de 7,35/10 basada en 209 ressenyes. El consens crític del lloc web diu: "La segona temporada de Discovery neteja amb èxit, encara que tossudament, les històries problemàtiques del passat de Trek alhora que dramatitza eficaçment noves visions de la història."^[222] Metacritic va assignar una puntuació de 72 sobre 100 basada en les ressenyes de 10 crítics, cosa que indica "crítiques generalment favorables".^[223]

Rotten Tomatoes va reportar una puntuació d'aprovació del 91% per a la tercera temporada, amb una puntuació mitjana de 7,7/10 basada en 35 ressenyes. El consens crític del lloc web diu: "Amb menys bagatge canònic i una dosi benvinguda de desenvolupament de personatges, Discovery continua forjant el seu propi camí i és narrativament molt millor per això".^[224] Metacritic va assignar una puntuació de 75 sobre 100 basada en ressenyes de 8 crítics, cosa que indica "crítiques generalment favorables".^[225]

Per a la quarta temporada, Rotten Tomatoes va reportar una puntuació d'aprovació del 88% amb una puntuació mitjana de 8,1/10 basada en 17 ressenyes. El consens crític del lloc web diu: "Michael Burnham finalment es fa valer, i també Discovery, en una quarta temporada segura que abraça la versió més sentida de la sèrie del mite de Star Trek".^[226]

Per a la cinquena temporada, Rotten Tomatoes va reportar una puntuació d'aprovació del 80% amb una qualificació mitjana de 6,7/10 basada en 20 ressenyes. El consens crític del lloc web diu: "Alleugerint-se just a temps per a un últim viatge, Star Trek: Discovery conclou amb una missió que envia aquesta tripulació en particular de manera emocionant".^[227]

El juny de 2020, Kareem Abdul-Jabbar va nomenar "Star Trek: Discovery" com un dels sis millors "drames televisius per aixecar la moral de les persones de color" per ser la sèrie de "Star Trek" més conscientment diversa i per presentar persones de color com a models a seguir.^[230] La segona, tercera i quarta temporades van rebre el segell ReFrame, que atorga la coalició per a la igualtat de gènere ReFrame com a "marca de distinció" per a projectes de cinema i televisió que han demostrat tenir una contractació equilibrada de gènere, amb segells atorgats a projectes que contracten persones que s'identifiquen com a dones, especialment les de color, en quatre de les vuit àrees crítiques de la seva producció.^{[231][232][233]}

L'agost de 2018, el desenvolupador de videojocs Anas Abdin va anunciar que demandaria la CBS per presumptament copiar elements del seu videojoc inèdit Tardigrades,^[279] incloent-hi grans tardígrads que ajuden els humans a viatjar per l'univers instantàniament, i personatges similars. La demanda va ser desestimada per la jutgessa Lorna G. Schofield el setembre de 2019, i va concloure que la sèrie i el videojoc no eren "substancialment similars des del punt de vista legal", i que les úniques similituds eren l'ambientació espacial i l'ús de tardígrads alienígenes.^[280] Abdin va apel·lar aquesta desestimació, però el Tribunal d'Apel·lacions dels EUA per al Segon Circuit va confirmar la decisió de Schofield l'agost de 2020.^[281]

El setembre de 2016, l'escriptora de Discovery Kirsten Beyer va anunciar que la CBS estava treballant amb IDW Publishing i Simon & Schuster per produir més contingut que girés al voltant de l'ambientació de la sèrie, començant amb almenys una novel·la i un còmic. Beyer, l'escriptora de moltes novel·les de Star Trek: Voyager, va explicar que treballaria amb el seu company novel·lista de Star Trek David Mack i el guionista de còmics de Star Trek Mike Johnson per garantir que tots els mitjans vinguessin del mateix lloc. El llançament dels llibres i còmics estava previst que coincidís amb l'estrena de la sèrie.^[282] Mack va descriure escriure al voltant de la continuïtat de Discovery com a "difícil d'encertar", ja que el període de temps és "poc detallat i gairebé únic dins de la continuïtat de Star Trek. Això va fer que fos un repte representar aquella època fidelment i alhora mantenir-se fidel als nous elements que s'introduïen" a la sèrie.^[283] Beyer va explicar a l'agost de 2017 que les novel·les i els còmics explicarien històries que la sèrie no tenia temps d'abordar però que milloraven la història general per als fans, tot i que no serien de lectura obligatòria per entendre la sèrie. Va dir que els guionistes de les obres relacionades i la sala de guionistes de la sèrie treballarien junts per no contradir-se, però si es desenvolupava una idea per a la sèrie que no funcionava amb alguna cosa establerta en un vincle, la sèrie tindria prioritat.^[284]

A l'agost de 2017, es va programar afegir hores de contingut basat en Discovery al videojoc Star Trek Timelines, incloent-hi la presentació de Michael Burnham i Saru com a nous membres de la tripulació del joc i noves naus de la sèrie, de la Federació i d'altres. Es va dur a terme un Megaesdeveniment d'un mes de durada basat en la sèrie al joc per coincidir amb l'estrena de la sèrie.^[299] El juliol de 2018, es va anunciar un vincle amb el joc Star Trek Online titulat Age of Discovery. Ambientat durant la primera temporada de la sèrie, l'esdeveniment introdueix una història ambientada a l'USS Glenn i inclou el personatge Sylvia Tilly. Wiseman va tornar per posar-li la veu al personatge. Altres elements inspirats en la sèrie incloïen nous dissenys de naus estel·lars i klíngon.^[300] El gener de 2020, Martin-Green va posar la veu a Burnham per a l'expansió "Legacy" de Star Trek Online que celebrava els 10 anys del joc.^[301]

Kurtzman va anunciar el juliol de 2018 que es publicaria una sèrie complementària de curtmetratges entre les temporades de Discovery per "oferir històries amb final tancat mentre revelen pistes sobre el que vindrà en futurs episodis de Star Trek: Discovery. També presentaran al públic nous personatges que poden habitar el món més ampli de Star Trek."^[98][312]

Després que Mount deixés Discovery després del final de la segona temporada, els fans van començar a trucar perquè reprengués el seu paper de Christopher Pike en una sèrie derivada ambientada a l'USS Enterprise, al costat de Rebecca Romijn com a Una Chin-Riley i Ethan Peck com a Spock.^[313][314] Kurtzman va confirmar que el desenvolupament d'aquesta sèrie havia començat el gener de 2020,^[315] i Paramount+ va encarregar la sèrie derivada, titulada Star Trek: Strange New Worlds, el maig de 2020.^[316]

El novembre de 2018, Michelle Yeoh estava en converses amb la CBS per protagonitzar una sèrie derivada com el seu personatge Philippa Georgiou que presentaria l'organització secreta Secció 31.^[317] L'abril de 2023, Paramount+ va anunciar que el projecte avançava com una "pel·lícula d'esdeveniments" en streaming. Yeoh repetia el seu paper a la pel·lícula, escrita per Craig Sweeny i dirigida per Olatunde Osunsanmi.^[318]