Nel frattempo, i Cybermen avevano debuttato in Doctor Who in The Tenth Planet, l'ultima serie a presentare il Primo Dottore interpretato da William Hartnell. I mostri, creati da Kit Pedler e dallo story editor Gerry Davis, si erano rivelati molto popolari e il produttore Innes Lloyd sperava che potessero essere degni successori dei Dalek, che considerava meno sofisticati. Poco dopo la fine della produzione di The Tenth Planet, Lloyd contattò Pedler per sviluppare una nuova trama che coinvolgesse i Cybermen. Suggerì di ambientarla sulla Luna per sfruttare l'interesse per la fiorente corsa allo spazio tra Stati Uniti e Unione Sovietica. Per risparmiare sui costi, Davis voleva che la nuova avventura si svolgesse prevalentemente su un unico grande set, con solo una manciata di set secondari più piccoli e un cast di supporto limitato; questa sarebbe stata una formula spesso ripetuta nelle stagioni successive.

"The Return Of The Cybermen" fu commissionato il 18 novembre 1966. Più o meno nello stesso periodo, Pedler si rese conto che avrebbe dovuto modificare la sua trama per includere Jamie McCrimmon, un personaggio introdotto in The Highlanders che il team di produzione aveva deciso di mantenere come compagno. Pedler cercò di minimizzare l'impatto di Jamie su "The Return Of The Cybermen" lasciandolo privo di sensi per gran parte della serie, ma Davis, che lavorò a stretto contatto con Pedler alla sceneggiatura, avrebbe poi ampliato il ruolo del nuovo compagno. A questo punto, i Cybermen avevano nomi personali, come era accaduto in The Tenth Planet, con il Cyberman principale noto come Tarn (che Pedler aveva usato anche nella serie precedente) o Kron. Alla fine, qualsiasi riferimento del genere fu eliminato e l'anonimato dei Cybermen sarebbe diventato la norma nelle loro apparizioni successive.

Alla fine di novembre, si sapeva che, con la messa in onda di The Underwater Menace nel gennaio 1967, Doctor Who si sarebbe trovato nella precaria situazione di dover registrare gli episodi solo una settimana prima della trasmissione. Pertanto, il 1° dicembre, si prese in considerazione l'idea di inserire una pausa di una settimana prima della messa in onda del primo episodio di "The Imps", anche se ciò non si verificò. Poi, il 14 dicembre, "The Imps" fu eliminato dal palinsesto. Fu sostituito da "The Return Of The Cybermen" che, poco dopo, fu ribattezzato The Moonbase. Il 4 gennaio, "The Imps" fu abbandonato del tutto.

All'alba del 1967, il team di produzione di Doctor Who acquisì un nuovo membro: Peter Bryant, che supportava Davis come story editor. Lloyd stava iniziando a pensare di lasciare Doctor Who e Bryant era visto come un potenziale sostituto; pertanto, Bryant assunse brevemente il ruolo di produttore quando Lloyd si prese una settimana di vacanza a metà gennaio.

Il regista assegnato a The Moonbase era Morris Barry. A lui si unì la costumista Sandra Reid, che aveva creato i costumi originali dei Cyberman per The Tenth Planet. Il team di produzione voleva che i mostri sembrassero più robotici e snelli, e così Reid creò tre design alternativi tra cui Lloyd e Barry fecero la loro selezione. Tra le comparse scelte per interpretare i Cyberman per The Moonbase c'era John Levine che, nei panni di John "Levene", avrebbe interpretato il personaggio ricorrente del Sergente Benton per diversi anni a partire da The Invasion del 1968. Nel frattempo, a interpretare lo scienziato Jules Fauré c'era Victor Pemberton; qualche settimana dopo, si sarebbe unito a Doctor Who come assistente story editor.

Le riprese presso i BBC Television Film Studios di Ealing, Londra, si sono svolte dal 17 al 20 gennaio. Le scene sulla superficie lunare sono state l'obiettivo principale, mentre le riprese con i modelli sono state completate l'ultimo giorno. Sono iniziate le prove per le sessioni in studio, e in quel momento ci si è resi conto che entrambi gli scienziati francesi, Fauré e Benoit, avevano ricevuto il nome di battesimo Jules. Si è concordato che quest'ultimo sarebbe diventato "Roger" Benoit. Tuttavia, la targhetta per l'abito dell'attore André Maranne era già stata preparata con l'iniziale "J", e non c'era modo di cambiarla in tempo. Per compensare, a Maranne è stato dato un fazzoletto da indossare per coprire la lettera incriminata.

Come di consueto, ogni episodio di The Moonbase è stato registrato in sabati consecutivi, a partire dal 4 febbraio. La sede delle prime tre puntate è stata la sede di produzione abituale di Doctor Who, il Riverside Studio 1 a Hammersmith, Londra. Un incidente potenzialmente grave si è verificato durante le prove di ripresa per il primo episodio, quando l'oggetto di scena Gravitron è crollato pochi secondi dopo che Troughton vi era passato sotto. Fortunatamente, l'attore non è rimasto ferito e la struttura è stata ricostruita prima dell'inizio delle riprese.

Dopo l'aggiornamento dell'aspetto visivo dei Cybermen, si decise di impiegare anche un nuovo effetto vocale per The Moonbase. Al doppiatore Peter Hawkins venne fornito un palato dentale modificato, originariamente progettato per l'uso da parte di pazienti sottoposti a rimozione chirurgica della laringe, che produceva suoni elettronici semplicemente modellando la bocca e le labbra in modo appropriato. Questo metodo fu utilizzato per la prima volta nell'episodio tre, registrato il 18 febbraio. Sfortunatamente, la persistente vibrazione indotta dal dispositivo provocò a Hawkins mal di testa e nausea. Questa puntata durò a lungo, costringendo all'eliminazione di una scena che coinvolgeva Hobson, Benoit e un Cyberman. Avrebbe rivelato che i Cybermen sulla Luna avevano lasciato Mondas prima della sua distruzione in The Tenth Planet e da allora si erano stabiliti sul pianeta Telos.

Con grande delusione di Lloyd, il terzo episodio segnò la fine della permanenza di Doctor Who ai Riverside Studios. La serie tornò quindi nei più angusti e antiquati spazi del Lime Grove Studio D a Shepherd's Bush, Londra, che aveva ospitato Doctor Who durante il suo primo anno di produzione. Il quarto episodio fu registrato lì il 25 febbraio, sebbene la scena finale fosse stata registrata il 17 dal regista John Davies, come parte delle riprese a Ealing per la serie successiva, The Macra Terror.

Le difficoltà di lavorare nello Studio D divennero subito evidenti. Quando Barry esaminò il filmato del quarto episodio la settimana successiva, scoprì che l'impianto audio aveva captato parte del chiacchiericcio proveniente dalle cuffie del responsabile di sala. Poiché non c'era alcuna possibilità che l'episodio venisse registrato nuovamente – dato che sarebbe stato trasmesso il sabato successivo – Barry fu costretto a tagliare il più possibile i "talkback". Ciononostante, il ritorno dei Cybermen in The Moonbase fu giudicato un successo e, all'inizio di marzo, erano già in corso i piani per un sequel.

Questa storia presentava la seconda apparizione delle popolarissime creazioni di Kit Pedler e Gerry Davis: i Cybermen. Questa storia segna la prima riprogettazione di questi cattivi ricorrenti.

Fu commissionata prima della trasmissione dell'ultimo episodio di " The Tenth Planet", per sfruttare il forte riscontro positivo suscitato dai Cybermen. Forse per questo motivo, lo sceneggiatore, Kit Pedler, scelse di riutilizzare diversi elementi di "The Tenth Planet", e le due storie presentano diverse somiglianze evidenti.

In una scena, come riferimento a "The Tenth Planet", si sente Hobson dire: " C'erano i Cybermen, lo sanno tutti i bambini. Ma sono stati distrutti secoli fa ".

L'uso della Luna - la prima storia di Doctor Who ambientata lì - fu dovuto al produttore Innes Lloyd che sfruttò il recente interesse per il nostro unico satellite naturale. Sarebbero passati quasi due anni dalla trasmissione di questa storia prima che la NASA inviasse Neil Armstrong e Buzz Aldrin ad atterrare lì.

Un'ultima clip, utilizzata per portare la storia nel racconto successivo, " The Macra Terror", fu girata separatamente durante la realizzazione di quel racconto, poiché l' oggetto di scena Macra era troppo grande per essere portato in studio.

John Wills, che interpreta anche uno dei Cybermen in questo racconto, era già apparso come "Frankenstein" nel racconto del 1965 " The Chase " con lo pseudonimo di John Maxim.

Poiché la prima bozza della sceneggiatura fu scritta prima che si decidesse che Frazer Hines sarebbe stato un membro regolare del cast, il personaggio di Jamie McCrimmon fu costretto a rimanere incosciente in infermeria, dopo un incidente dovuto alla bassa gravità, per la prima metà del racconto. Negli ultimi due episodi, alcuni dialoghi di Ben Jackson sono stati affidati a lui.

In questa storia, i Cybermen hanno tre dita e sparano elettricità dai polsi. Nella loro prima storia, avevano le mani nude.

Per la prima volta, il Dottore e i suoi compagni indossano tute spaziali con autorespiratori.

La Base Lunare fu fondata intorno al 2050 per controllare il meteo terrestre tramite il Gravitron, poiché apparentemente la Terra è diventata ambientalmente instabile. Questa storia sembra essere ambientata prima di " I Semi della Morte ".quando una base lunare viene utilizzata per controllare il sistema di viaggio della Terra e il controllo meteorologico è stato spostato sulla Terra.

C'è una sequenza insolita nel terzo episodio in cui il Dottore dibatte con se stesso di cosa potrebbero aver paura i Cybermen; questo è stato ottenuto preregistrando i suoi "pensieri" sussurrati e riproducendoli in studio con Patrick Troughton che mormorava le risposte tra un pensiero e l'altro.

Con grande delusione di Innes Lloyd, la terza parte ha segnato la fine della residenza di Doctor Who ai Riverside Studios. La serie sarebbe ora tornata nei confini più angusti e antiquati di Lime Grove D

Il ritorno dei Cybermen fu giudicato un enorme successo, e così si stava già pianificando di riproporli per la quinta stagione.

Purtroppo, solo il secondo e il quarto episodio sono attualmente disponibili negli archivi della BBC