Il personnage d'Optimus Prime apparaît dans les films Transformers, Transformers: Revenge of the Fallen, et Transformers: Dark of the Moon comme étant le leader des Autobots et l'un des principaux protagonistes des trois films. Dans ces films, Optimus Prime est capable de se transformer en une conventionnelle Peterbilt 379 cab. Dans Transformers: Dark of the Moon, il retrouve sa remorque de G1. Le premier mode véhicule est maintenant décorée de flammes rouges peintes sur un corps bleu à la Rodimus Prime, son successeur dans G1. La raison de ce changement était dû, a décréter le réalisateur Michael Bay, que le déplacement de masse ne se produit pas quand ils transforment, nécessitant la forme du véhicule Optimus pour avoir plus de masse pour atteindre la taille désirée dans sa forme de robot. Selon Michael Bay, Optimus est de 28 pieds de haut, mais, dans une interview, ILM Scott Farrar a affirmé que «l'Optimus Prime du film est de 35 pieds de haut et faite de 10 108 pièces - et chacun a dû être modelés et peints quand ils sont venus portée caméra. Cela le met plus haut que Starscream du film et la même hauteur que Megatron."

Bien que le personnage a été redessiné dans une certaine mesure, comme les autres personnages dans le film, de nombreux éléments de conception classique, rester dans son mode robot, y compris un torse avec une dominante rouge, les jambes en bleu, la présence de fenêtres dans la poitrine, des cheminées sur ses épaules, et une conception de la tête influencé par l'original, avec la façade emblématique et embouts d'oreille. La façade est en mesure de se rétracter pour révéler une bouche. Ses armes sont son blaster d'ions stockées sous la forme des réservoirs de carburant sur le dos, et un canon stockés sur son dos, deux lames energon rétractables qui s'étendent de deux avant-bras, qui est un hommage à la hache d'énergie de la premiere série animée dans la G1 , deux energon rétractable crochets sur ses deux avant-bras, et les jointures blanches. La remorque contient une hache énergétique, un bouclier, et des engins de vol. Dans les comics IDW tard, il affiche la capacité de produire un pilote holographique, une capacité mentionnée dans les premières versions du script.