Ursprünglich sollte nach 'Feuerball' der Roman 'Im Geheimdienst Ihrer Majestät' verfilmt werden, doch die Produzenten entschieden sich dagegen, da dafür hohe, verschneite Landschaften gesucht werden mussten, und wählten stattdessen 'You Only Live Twice'.
Regisseur Lewis Gilbert lehnte das Angebot zunächst ab, nahm es aber an, nachdem Produzent Albert R. Broccoli ihn anrief und sagte: 'Du kannst diesen Job nicht aufgeben. Es ist das größte Publikum der Welt.'
Das Team um Gilbert, Kameramann Freddie Young, die Produzenten und Produktionsdesigner Ken Adam verbrachte drei Wochen in Japan auf Motivsuche; das Hauptquartier von SPECTRE wurde von einer Festung am Meer zu einem erloschenen Vulkan geändert, da man erfuhr, dass Japaner keine Küstenschlösser bauen.
Das Filmteam sollte am 5. März 1966 mit einem BOAC-Boeing-707-Flug (Flug 911) nach Großbritannien zurückkehren, sagte den Flug aber ab, um noch eine Ninja-Vorführung zu sehen; die Maschine stürzte 25 Minuten nach dem Start ab und alle Insassen kamen ums Leben.
Der Drehbuchautor Harold Jack Bloom reiste mit den Produzenten nach Japan, um ein Skript zu schreiben; seine Fassung wurde zwar verworfen, doch da einige seiner Ideen (wie Bonds vorgetäuschter Tod und der Ninja-Angriff) übernommen wurden, erhielt er den Credit 'Additional Story Material'.
Roald Dahl, ein enger Freund von Ian Fleming, wurde trotz fehlender Erfahrung als Drehbuchautor engagiert und bezeichnete die Romanvorlage als 'Flemings schlechtestes Buch', aus dem sich kaum ein Film machen ließe; er musste sich an eine feste 'Girl-Formel' mit drei Bond-Frauen halten.
Ursprünglich wurde der tschechische Schauspieler Jan Werich als Blofeld besetzt, doch nach Ankunft am Set wirkte er wie ein 'gütiger Weihnachtsmann' und wurde nach mehreren Drehtagen durch Donald Pleasence ersetzt, der sich für Blofelds markante Narbe entschied.
Toshiro Mifune wurde für die Rolle des Tiger Tanaka in Betracht gezogen, war aber bereits für 'Grand Prix' verpflichtet; Tetsurō Tamba erhielt die Rolle stattdessen, da Gilbert bereits zuvor mit ihm bei 'The 7th Dawn' gearbeitet hatte.
Mie Hama und Akiko Wakabayashi tauschten kurzfristig ihre Rollen, weil Hama Schwierigkeiten mit Englisch hatte; Tamba schlug den Produzenten vor, sie nicht zu feuern, da sie sonst Selbstmord begehen könnte.
Kameramann John Jordan verlor bei den Dreharbeiten zur Hubschrauberschlacht mit dem Autogyro 'Little Nellie' durch einen starken Abwind einen Fuß, der zunächst wieder angenäht, später in London aber doch amputiert wurde; Jordan arbeitete danach mit Prothese weiter für die Bond-Reihe.
Die abschließenden Explosionsszenen der Vulkanbasis durften wegen behördlicher Auflagen nicht in einem japanischen Nationalpark gedreht werden, weshalb das Team nach Torremolinos in Spanien auswich, das der japanischen Landschaft ähnelte.
Die Kulisse von SPECTREs Vulkanbasis mit Hubschrauberlandeplatz und Einschienenbahn wurde für rund 1 Million Dollar in den Pinewood Studios gebaut, war 45 Meter hoch und aus 5 Kilometern Entfernung sichtbar.
Sean Connerys damalige Ehefrau Diane Cilento übernahm die Schwimmszenen für mehrere japanische Schauspielerinnen, darunter Mie Hama.
Die erste, fast dreistündige Schnittfassung des Films kam bei Testpublikum sehr schlecht an, weshalb Peter R. Hunt, der bereits die ersten fünf Bond-Filme geschnitten hatte, gebeten wurde, den Film neu zu schneiden; sein Schnitt war erfolgreicher und brachte ihm den Regiestuhl für den nächsten Bond-Film ein.
Nancy Sinatra sang den Titelsong, nachdem ihr Vater Frank Sinatra das Angebot abgelehnt hatte; sie war beim Einsingen sehr nervös und meinte, sie klinge manchmal 'wie Minnie Maus' – der finale Song entstand aus 25 verschiedenen Takes.
Ein anderer Titelsong wurde ursprünglich von Julie Rogers aufgenommen, aber verworfen; nur zwei Zeilen daraus flossen in die finale Textfassung ein.
Im Atrium von Blofelds Basis, in dem sich auch das Piranha-Becken befindet, ist als Gemälde die 'Darmstädter Madonna' von Hans Holbein dem Jüngeren zu sehen.
Der handbewaffnete Ein-Mann-Tragschrauber 'Little Nellie' basiert auf dem von RAF-Flieger Ken Wallis entwickelten Wallis WA-116 und wurde nach der Music-Hall-Sängerin Nellie Wallace benannt, weil ihr Nachname dem des Erfinders ähnelte; Wallis flog die Maschine bei den Dreharbeiten selbst.
