30 апреля 2010 года руководитель студии Treyarch Марк Ламия (Mark Lamia) сообщил, что в Call of Duty: Black Ops помимо однопользовательского и многопользовательского режима игры также появится кооперативная игра, впервые представленная в серии Call of Duty в игре Call of Duty: World at War.

1 мая 2010 года сеть магазинов GameStop начала принимать предзаказы на Call of Duty: Black Ops. Сюрпризом стал следующий факт — в предзаказе недоступна версия игры для консоли Wii. Все предыдущие игры, которые студия Treyarch разрабатывала для приставок седьмого поколения, выходили на всех консолях: Playstation 3, Xbox 360, Wii и также в версии для PC. 11 мая 2010 года компания Activision заявила, что Call of Duty: Black Ops будет также доступна и для консоли Wii, версия для неё поступит в продажу в тот же день, что и для других консолей — 9 ноября 2010 года.

6 мая 2010 года Роберт Котик ({{lang-en|Robert Kotick}}) отметил, что Call of Duty: Black Ops будет сюрпризом для миллионов поклонников игр серии Call of Duty, а Томас Типпл ({{lang-en|Thomas Tippl}}) добавил, что игра предоставит игрокам экстраординарные возможности в многопользовательской игре.

10 мая 2010 года появилась информация о том, что в игре будет присутствовать кооперативный режим для четырёх игроков.

14 мая 2010 года студия Treyarch подтвердила, что в версии для PC будет использоваться система выделенных серверов.

16 мая 2010 года студия Treyarch поделилась очередной порцией информации о своей игре:

• в некоторых миссиях игрок будет сражаться против Северной Вьетнамской армии;
• игрок будет выступать в роли бойца крайне секретного отряда, состоящего из лучших из лучших и находящегося вне контроля системы;
• в игру вернётся транспорт, но не в том виде, в котором он был представлен в Call of Duty: World at War;
• в игре будет присутствовать отдельный кооперативный режим (представитель Treyarch сменил тему разговора, когда у него спросили будет ли это режим борьбы с зомби, который пользовался большой популярностью в Call of Duty: World at War);
• обсуждается возможность выпуска мультиплеер бета-версии игры;
• студия Treyarch уделяет особое внимание к качеству многопользовательской игры и даже открыто признала наличие ошибок в Call of Duty: World at War, которые так портили впечатление от мультиплеера;
• были внесены изменения в сетевой код, которые позволяют облегчить сбор друзей в одной игре;
• разработка многопользовательской игры была начата настолько рано, что некоторые локации для одиночной игры были взяты из мультиплеер уровней;
• новая система создания классов позволит достигнуть совершенно нового уровня персонализации игрока: можно будет выбирать не только перки, но и изменять внешний вид игрока.

14 июня 2010 года на выставке Electronic Entertainment Expo в Лос-Анджелесе представлен геймплей одиночной кампании.

28 июня 2010 года опубликованы подробности изменений, которые коснулись графической составляющей игры, также были размещены скриншоты, позволяющие оценить проделанные изменения:

• полностью переработана система освещения;
• в игре теперь используются потоковые текстуры, что позволяет создавать большие уровни с открытым пространством и максимально детализированные модели игроков;
• большим изменениям подверглась физическая модель.