Павильонные съемки проходили на студии «Paramount». В предыдущие 18 лет эти павильоны использовались для съемок эпизодов сериала «Star Trek».

В начале мая 2004 года поступило известие о том, что Том Круз (в качестве продюсера картины) сделал запрос на получение разрешения съемок в здании немецкого парламента. Круз хотел использовать для съемок созданный из стекла и стали 40-метровый купол Рейхстага. Тем не менее, запрос Тома был отклонен главой парламента, Вольфгангом Тирсе. Спикер ответил в следующем ключе: «Здание Рейхстага ни коим образом не может использоваться для съемок фильма, и мы отказываемся даже обсуждать в дальнейшем этот вопрос. Речь идет о защите достоинства нашего парламента».

Том Круз сделал предложение режиссеру Джо Карнахэну возглавить съемочный процесс после просмотра картины 2002 года «Наркобарон» (кстати, Круз являлся исполнительным продюсером данного фильма). Но Джо так и не удалось найти общий язык с Томом, в результате чего он и покинул проект всего за месяц до предполагаемого начала съемок (август 2004 года). Его уход задержал съемки фильма примерно на год, пока не была найдена кандидатура нового режиссера. Воспользовавшись заминкой, Том принял решение поработать со Стивеном Спилбергом над фильмом «Война миров», выход которого изначально был запланирован на 2006 год. Таким образом, произошла своеобразная рокировка.

Кери-Энн Мосс была предложена одна из ключевых ролей, после того как Круз ознакомился с картиной актрисы – «Охотник на убийц» 2004 года. Однако после ухода Карнахэна и появления на режиссерском мостике Джеффри Абрамса, персонаж Кери-Энн был удален из сценария.

Тэнди Ньютон была предложена роль Найи Нордофф Холл, но актриса отказалась от участия в проекте, предпочтя провести время в семейном кругу. Позднее этот персонаж был видоизменен и превратился в Лею Квинт, которую и должна была сыграть Кери-Энн Мосс.

Первым выбором Круза на режиссерскую позицию был Дэвид Финчер, однако последний предпочел выбрать другой проект – «Короли Догтауна». Впрочем, ему он также не достался.

Роль главного злодея мог исполнить Кеннет Брана.

На роль союзника Итана Ханта был выбран Рики Джервэйс. Позднее эта роль отошла Саймону Пеггу.

В фильме могла принять участие Скарлетт Йоханссон.

Сцена взрыва «Ламборгини» была снята вживую, но сердце машины — ее двигатель, все же предварительно вынули.

Две главные женские роли в фильме достались Мишель Монахан и Кери Расселл, по курьезному совпадению родившимся в один и тот же день — 23 марта 1976 года.

Интерьер дома Итана Ханта воспроизводит обстановку семейного дома Джей Джей Абрамса.