Det följer på den enormt framgångsrika första filmen, återförenande stjärnor inklusive Robert Downey Jr som Iron Man och Chris Hemsworth som Thor.
Marvel skurk Ultron är en upprorisk artificiell intelligens som skapar en android som attackerar Avengers.
Whedon avslöjade namnet på den senaste Thor-filmen.
Filmen introducerades av skådespelaren Tom Hiddleston - som spelade skurken Loki i den första Avengers filmen - i full kostym, enligt Hollywood Reporter.
Hiddleston stannade kvar i rollen, höll sitt tal och samlade medlemmar av publiken när de sjöng skurkens namn.
Comic-Con, som har varit igång sedan 1970, firar "det historiska och pågående bidraget från serier till konst och kultur".
Den håller sammankomster och evenemang med serier och liknande populära konstformer - inte minst filmer med seriefigurer och dataspel.
Direktör Joss Whedon har avslöjat titeln på sin 2015 Avengers uppföljare - Avengers: Age of Ultron - vid Comic-Con-konventet i San Diego.