Los productores Broccoli y Saltzman eligieron adaptar From Russia, with Love como la segunda película de Bond en parte porque el presidente John F. Kennedy había incluido la novela de Fleming entre sus diez libros favoritos en la revista Life. Se informó que fue la última película que Kennedy vio en la Casa Blanca antes de su asesinato en noviembre de 1963.
Los productores reemplazaron la agencia soviética SMERSH de la novela de Fleming con el sindicato criminal ficticio SPECTRE para evitar los matices políticos controvertidos de la Guerra Fría.
El guionista original fue Len Deighton, quien exploró Estambul con el equipo pero fue reemplazado por falta de progreso; Johanna Harwood y Richard Maibaum tomaron entonces la responsabilidad del guion, con reescrituras sin crédito de Berkely Mather.
Varias actrices fueron consideradas para Tatiana Romanova, incluyendo Sylva Koscina, Virna Lisi, Annette Vadim, Magda Konopka, Pia Lindström y Tania Mallet, antes de que Daniela Bianchi fuera elegida, supuestamente a sugerencia de Sean Connery; su diálogo fue posteriormente doblado por Barbara Jefford.
Pedro Armendáriz, elegido para el papel de Kerim Bey por recomendación del director John Ford, fue diagnosticado con cáncer inoperable durante el rodaje en Estambul; la producción fue reorganizada para completar sus escenas rápidamente, y posteriormente se quitó la vida poco después de terminar su papel.
Terence Young eligió a la cantante austriaca Lotte Lenya para el papel de Rosa Klebb después de escuchar una de sus grabaciones musicales, mientras que Katina Paxinou había sido considerada originalmente para el papel.
Robert Shaw inicialmente rechazó el papel de Donald Grant porque le desagradaba el guion, pero su prometida Mary Ure lo convenció de aceptarlo, lanzando su carrera cinematográfica; el luchador reconvertido en actor Joe Robinson también había sido un fuerte candidato para el papel.
Desmond Llewelyn se unió a la serie como Q (acreditado solo como 'Boothroyd') porque el actor original Peter Burton no estaba disponible; Llewelyn fue a interpretar el personaje en casi todas las películas de Bond hasta su muerte en 1999.
Durante la exploración de locaciones en Argyll, Escocia, para la persecución en bote climática, el helicóptero de Terence Young se estrelló en el agua, pero todos a bordo escaparon con solo heridas leves y Young continuó dirigiendo el mismo día.
La escena que involucraba ratas después del robo del Lektor tuvo que ser filmada en España porque la ley británica prohibía filmar con ratas salvajes, y un intento anterior usando ratas blancas pintadas con cacao en Turquía fracasó.
La escena de lucha entre Bond y Grant tardó tres semanas en filmar y fue coreografiada por el director Terence Young, entrenado como boxeador, junto con el coordinador de acrobacias Peter Perkins, con Connery y Shaw realizando la mayoría de las acrobacias por sí mismos.
La explosión para la secuencia de persecución en bote, filmada en Pinewood, se salió de control, quemando los párpados del actor Walter Gotell e hiriendo gravemente a tres acróbatas.
La secuencia de persecución en helicóptero fue filmada usando un helicóptero en miniatura radiocontrolado, y el sonido de la persecución en bote fue reemplazado en postproducción porque los botes reales no eran suficientemente ruidosos.
El juego de ajedrez inicial en el que Kronsteen gana es una recreación de la verdadera partida de 1960 entre Boris Spassky y David Bronstein.
Las escenas de persecución en helicóptero y lancha rápida, no presentes en la novela de Fleming, fueron inspiradas respectivamente por la escena de fumigación en North by Northwest de Hitchcock y por la película anterior The Red Beret.
Frank Sinatra fue considerado para cantar la canción del tema pero la rechazó; fue finalmente compuesta por Lionel Bart y cantada por Matt Monro.
Esta fue la primera película de John Barry como compositor principal de la serie de Bond, reemplazando a Monty Norman, e introdujo el tema percusivo '007' que se convirtió en el tema de Bond secundario de la serie.
From Russia with Love se convirtió en un éxito de taquilla, recaudando más de 78 millones de dólares en todo el mundo frente a un presupuesto de 2 millones de dólares, y fue la película más taquillera en Gran Bretaña en 1963.
La película ganó el Premio BAFTA por Mejor Cinematografía para Ted Moore, convirtiéndose en la primera película de Bond en ganar el premio, y en 2004 Total Film la nombró la novena mejor película británica de todos los tiempos, la única película de Bond en la lista.
