ณ วันที่ 20 กรกฎาคม ค.ศ. 2011 ที่งานซานดิเอโกคอมิก-คอนอินเตอร์เนชันแนล ทางบริษัทแคปคอมได้ประกาศว่าได้มีการพัฒนาเวอร์ชันอัปเดตมาร์เวล vs. แคปคอม 3 โดยใช้ชื่ออัลติเมตมาร์เวล vs. แคปคอม 3 ซึ่งได้มีการเพิ่มตัวละคร, ฉาก, โหมด, เนื้อเรื่องใหม่ และการปรับปรุงอื่น ๆ อีกมากมายสำหรับความสมดุลของเกมรวมถึงฟังก์ชันออนไลน์สำหรับราคางบประมาณ[7][26] มีคุณสมบัติและการปรับแต่งขึ้นใหม่หลายประการ เช่น การเพิ่มขึ้นของโหมดผู้ชม และปรับแต่งระบบเอกซ์-แฟกเตอร์ ซึ่งเป็นผลจากข้อเสนอแนะจากแฟน ๆ ของแคปคอม[27] ที่งานโตเกียวเกมโชว์ 2011 โยะชิโนะริ โอะโนะ ซึ่งเป็นผู้ผลิตวิดีโอเกมของแคปคอม ซึ่งหลังจากนั้นได้มีการประกาศถึงการเปิดตัวในฐานะรายชื่อเข้าร่วมสำหรับระบบเพลย์สเตชันวิต้า[1] โดยได้มีการสัญญาว่าในรุ่นมือถือจะมีเนื้อหาเช่นเดียวกับที่มีอยู่ในรุ่นคอนโซล และจะรองรับระบบการควบคุมแบบสัมผัสหน้าจอ[28]

ภายหลังจากการเปิดตัวของมาร์เวล vs. แคปคอม 3 ทีมงานผู้พัฒนาได้มีแผนการที่จะเปิดตัวการเพิ่มเนื้อหาที่สามารถดาวน์โหลดมาใช้ (ดีแอลซี) อย่างไรก็ตาม ภายหลังจากเกิดเหตุแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮะกุ พ.ศ. 2554 และปัญหาด้านสุขภาพของพนักงานส่งผลให้มีการเลื่อนการพัฒนาออกไป เรียวตะ นิตสุมะ ซึ่งเป็นทั้งผู้อำนวยการและผู้ผลิต รวมถึงทีมงานของเขาได้ตัดสินใจที่จะเปิดตัวระบบดีแอลซีบนแผ่นดิสก์ใหม่ พร้อมกับรูปแบบการเล่นที่ได้รับการปรับสมดุลและเนื้อหาใหม่ ผลที่ตามมา การสร้างอัลติเมตมาร์เวล vs. แคปคอม 3 ได้ถูกแบ่งออกเป็นประมาณครึ่งหนึ่งสำหรับการดาวน์โหลดเนื้อหาระหว่างเกมเวอร์ชันเดิมกับเวอร์ชันเนื้อหาใหม่[6][29]

เช่นเดียวกับภาคก่อน อัลติเมตมาร์เวล vs. แคปคอม 3 ได้รับการออกแบบมาเพื่อผู้เล่นใหม่เข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับเกมประเภทต่อสู้ แคปคอมได้สังเกตเห็นการดำเนินงานในมาร์เวล vs. แคปคอม 3 และได้พยายามที่จะสร้างอัลติเมตมาร์เวล vs. แคปคอม 3 ในฐานะนักสู้เชิงกลยุทธมากยิ่งขึ้น[30] การปล่อยอาวุธและการควบคุมพื้นที่ต่างเป็นเป้าประสงค์ที่จะให้กลายเป็นรูปแบบการเล่นที่ง่ายยิ่งขึ้น เพื่อให้สามารถใช้กลยุทธได้อย่างลุ่มลึก[22]