Oprócz kalejdoskopu światła i kolorów, w scenie podróży przez gwiezdne wrota znalazły się również powiększone zdjęcia reakcji chemicznych, specjalnie przygotowana grafika i przetworzone zdjęcia krajobrazów, wykonane przez Boba Gaffneya – kolejną z ważnych w karierze Kubricka osób. Gaffney poznał się z Kubrickiem krótko po nakręceniu przez tego ostatniego pełnometrażowego debiutu „Fear and Desire” (Strach i pożądanie) i pomagał mu w późniejszych projektach. W trakcie pracy nad innymi zdjęciami trickowymi do „2001”, Kubrick poprosił Gaffneya o sfotografowanie kilku typów krajobrazu z jak najniżej lecącego samolotu. Nakręcony materiał przetwarzano następnie chemicznie w serii prób i testów, dopóki Kubrick nie uznał, że zdjęcia zostały wystarczająco „odrealnione”. Do całej sekwencji włączono następnie przygotowane wcześniej zbliżenia oka Bowmana i ujęcia jego twarzy. Te ostatnie kręcono również z wykorzystaniem szeregu technik – np. Kubrick po raz pierwszy zastosował stanowczo nadużywaną później technikę projekcji materiału bezpośrednio na twarzy aktora w celu zasugerowania, że w ten sposób odbijają się na niej oglądane obrazy. Oczywiście optycznie ujęcie nie ma sensu, choć na ekranie wygląda bardzo efektownie. Można tu jednak spierać się, czy z założonego przez Kubricka punktu widzenia absolutnie realistycznej prezentacji tego typu chwyt nie był niepotrzebnym krokiem w bok. Warto również w tym miejscu wspomnieć, że Kubrick podczas realizacji tych scen puszczał głośno na planie muzykę symfoniczną, która miała pomagać aktorowi w wizualizacji odpowiednich obrazów. W tym punkcie reżyser nadal planował zamówienie „zwykłej” filmowej muzyki, komponowanej specjalnie dla potrzeb filmu, jednak można się domyślać, że w jego głowie rodziło się już połączenie kręconych obrazów ze znanymi utworami muzyki symfonicznej.

Pod koniec realizacji filmu ekipa techniczna przystąpiła do pracy nad …wizerunkiem kosmitów. Kubrick w tej fazie wciąż jeszcze miał nadzieję, na zaprezentowanie spotkania człowieka z obcymi. Jego żona, Christiane, przygotowywała kolejne modele rzeźb, a Trumbull pracował nad prezentacją obcych z wykorzystaniem techniki Slitscan. Koncepcja Kubricka przewidywała przedstawienie spotkania obcych z Bowmanem w pomieszczeniach z końcowej części filmu. Dopiero po szeregu nieudanych eksperymentów reżyser dał za wygraną, zdając sobie sprawę, że „nie da się pokazać na ekranie twarzy Boga”. Wniosek tym bardziej słuszny, że w tym samym czasie fundusze z budżetu filmu zaczęły się kończyć. Studio i tak zgodziło się w międzyczasie na podniesienie budżetu z 6 milionów do 10,5 milionów dolarów, co stanowiło przecież tylko oficjalne koszty produkcji. Pośredni finansowy wkład studia był jeszcze wyższy. W drugiej połowie 1967 cierpliwość szefów MGM po prostu była już na wyczerpaniu i Kubrick nie mógł liczyć na więcej pieniędzy.

Pod koniec 1967 roku zakończono realizację zdjęć do filmu. Kubrick mógł wreszcie rozpuścić do domów znakomitą większość ekipy technicznej i zminimalizować grupę współpracowników. Nadszedł czas na nadanie nakręconemu materiałowi odpowiedniej struktury i oprawy dźwiękowej. Montażem filmu miał zajmować się Ray Lovejoy, którego Kubrick znał już z ekipy „Dr. Strangelove” (Lovejoy był tam asystentem montażysty Anthony′ego Harveya, który po tym filmie i po kontakcie z Kubrickiem postanowił rozpocząć karierę reżyserską). Oczywiście rola montażysty Kubricka sprowadzała się w zasadzie jedynie do zarządzania gotowym materiałem zdjęciowym i wykonywania poleceń reżysera. Reżyser dowodził pracami pokoju montażystów dokładnie tak samo, jak pracą aktorów i techników na planie – sam podejmował wszystkie decyzje. Kubrick miał od początku konkretną koncepcję dotyczącą montażu filmu – zakładał, że w filmie opowiadanym przede wszystkim za pomocą obrazów nie można stosować zasad montażowych wykorzystywanych w kinie rozrywkowym. Poprzez montaż chciał podkreślić nie tyle samą historię, ile poezję i piękno ujęć. Dziś wydaje się to w przypadku „2001” oczywiste, ale warto pamiętać, że przecież reżyser montował materiał bez muzyki, wciąż nie wiedząc jakie dźwięki będą rozbrzmiewać w filmie.

Muzykę do „2001” miał skomponować Alex North – kompozytor, z którym Kubrick współpracował przy „Spartakusie” i którego bardzo cenił. North odbył pierwszą rozmowę z Kubrickiem w grudniu 1967 roku, po rezygnacji reżysera z innego kompozytora, którego nazwisko pozostaje do dziś nieznane. Kubrick był w rozmowie z Northem szczery i od razu zasygnalizował, że niezależnie od jego kompozycji, chciałby w filmie umieścić niektóre z utworów muzyki symfonicznej, jakie przez lata produkcji filmu wykorzystywał na planie. North zakończył właśnie pracę nad „Kto się boi Virginii Wolf” Mike′a Nicholsa – filmu, w którym muzyka grała w najlepszym razie drugie skrzypce przy wszechobecnych dialogach. Przygotowania kompozycji do filmu, w którym z kolei dialogi zajmowały mniej niż jedną trzecią ekranowego czasu, a efektów dźwiękowych praktycznie nie było, była dla kompozytora tym, czym dla aktora udział w monodramie. Tak więc North był bardzo zainteresowany współpracą z Kubrickiem, jednak od początku sygnalizował również reżyserowi, że ma problemy z akceptacją zadania komponowania utworów, które reżyser będzie później przeplatał fragmentami muzyki innych autorów. North był przekonany, że jest w stanie zaproponować Kubrickowi takie kompozycje, po usłyszeniu których reżyser zrezygnuje z planu wykorzystania innej muzyki. Tak czy inaczej, krótko później kompozytor obejrzał około godziny materiału filmowego i po szeregu dyskusji z reżyserem przystąpił do pracy. Aby dotrzymać pierwszego terminu nagrania North musiał pracować w tak wycieńczającym tempie, że… do studia nagrań pojechał karetką pogotowia. W związku z tym podczas pierwszej sesji nagraniowej orkiestrą dyrygował współpracownik Northa, Henry Brant. Kubrick był zadowolony z wyników prac, ale oczywiście zgłosił szereg uwag, które North skomentował później jako bardzo celne z muzycznego punktu widzenia. North przygotował i nagrał około 40 minut muzyki w ciągu 2 tygodni. Gdy czekał na potwierdzenie przez Kubricka, że gotowa jest kolejna część filmu i kompozytor może ją obejrzeć w celu podjęcia dalszych prac, odebrał dziwny telefon od reżysera. Kubrick poinformował go przez telefon, że dalsze kompozycje nie będą potrzebne, ponieważ postanowił resztę filmu wypełnić dźwiękami oddychania. North nie rozumiał do końca co to znaczy, zasugerował jednak Kubrickowi, że może oczywiście współpracować z nim bez problemu „przez ocean”, po czym wrócił z Londynu do Stanów Zjednoczonych. Przez następnych kilka tygodni spodziewał się, że Kubrick zatelefonuje do niego w celu zlecenia dalszych prac, albo wyjaśnienia swoich zamiarów. Nie doczekał się. Kilka miesięcy później, dopiero podczas jednego z zamkniętych pokazów filmu, zorganizowanego krótko przed premierą, odkrył ze zdziwieniem, że żadna z jego kompozycji nie znalazła się w filmie. Nikt nie poinformował go wcześniej o zmianie planów reżysera.

Kubrick umieścił w filmie część muzyki, jaką wykorzystywał na planie podczas realizacji; pozostałe utwory wybrał ze swojej bogatej płytoteki. Na ścieżce dźwiękowej filmu nie znalazła się żadna oryginalna kompozycja – wszystkie utwory pochodziły ze znanych dzieł muzyki symfonicznej, od XIX-wiecznych utworów Johanna i Richarda Straussów, przez „Gajene” Chaczaturiana, do atonalnych, współczesnych kompozycji Gyorgy Ligetiego. To pierwszy przypadek w historii, gdy film dużego studia hollywoodzkiego, realizowany w takiej skali i przy takim nakładzie środków, całkowicie zrezygnował z oryginalnej ścieżki muzycznej. Dla Kubricka było to odkrycie nie mniejsze niż dla widzów. Znalazł w możliwości wykorzystania muzyki symfonicznej to, czego szukał w pozostałych elementach filmu – absolutną wolność i brak ograniczeń w eksperymentowaniu. W swoich kolejnych filmach wielokrotnie znajdował na ścieżce muzycznej miejsce dla gotowych utworów symfonicznych.

Alex North ze zrozumiałych powodów gorzko wspominał swój epizod współpracy przy „2001”. Twierdził, że sposób potraktowania w filmie muzyki przez Kubricka odstaje od poziomu wizji, jaki reżyser zaprezentował w temacie i technicznej stronie realizacji. Warto jednak dodać, że muzyka skomponowana przez Northa nie zaginęła. Ćwierć wieku po jej skomponowaniu, Jerry Goldsmith, wieloletni wielbiciel utworów Northa, zdołał doprowadzić do opublikowania materiału. Goldsmith osobiście dyrygował orkiestrą interpretującą muzykę Northa, a wynik każdy może sprawdzić osobiście – w 1993 roku oficyna Varese Sarabande opublikowała materiał na płytach (dysk CD z tym zapisem można nawet czasami kupić w Polsce). Niestety, kompozytor nie doczekał tego momentu; zmarł dwa lata wcześniej.

W marcu 1968 roku Kubrick miał gotową kompletną wersję filmu. Od pierwszej rozmowy z Arthurem C. Clarke na temat projektu minęły 4 lata. Od oficjalnego rozpoczęcia realizacji filmu – prawie 3 lata. „Odyseja” okazała się projektem, który pochłonął 6 miesięcy intensywnych przygotowań ekipy, 5 miesięcy zdjęć z aktorami, półtorej roku pracy nad efektami specjalnymi i ponad 3 miesiące montażu. Kontrakt obligował reżysera do zaprezentowania teraz zmontowanej wersji materiału szefom studia MGM w Kaliforni. Pokaz przebiegł nienajlepiej – część uczestników zadeklarowała, że „nic z tego nie rozumie”. To po tym pokazie Kubrick usunął z filmu elementy, które nagle przestały mu się podobać – m.in. dziesięciominutowy prolog z naukowcami i narrację z pierwszej sekcji filmu. Jeśli się nad tym zastanowić, paradoksalnie, Kubrick usunął z filmu te fragmenty, które mogły widzom wiele wyjaśnić.