Une grande partie de l'équipe a visité le véritable Air Force One avant le tournage, et certaines scènes, notamment la visite des terroristes dans l'avion, ont été basées sur cette expérience. Le personnage de la vice-secrétaire de presse Melanie Mitchell s'inspirait largement de leur véritable guide, ce qui a mis l'équipe mal à l'aise lors du tournage de sa scène d'exécution.

Paul Attanasio a été engagé comme script doctor avant le tournage. Dans le premier brouillon, Gibbs se révélait être le traître dès le départ et rejoignait ouvertement les terroristes, mais le réalisateur Wolfgang Petersen a supprimé ces scènes de motivation, trouvant plus suspenseur de laisser le public dans l'ignorance.

Gary Oldman a été engagé pour jouer le méchant après avoir refusé un rôle dans Speed 2: Cruise Control. Il a utilisé ses cachets de cinéma pour Air Force One afin de financer ses débuts en tant que réalisateur avec Nil by Mouth.

Kevin Costner s'était vu proposer le rôle principal du président James Marshall mais l'a refusé en raison d'autres engagements, partant tourner dans The Postman ; le scénario a ensuite été remis à Harrison Ford, qui l'a accepté.

Pour les scènes d'extérieur, les producteurs ont loué un Boeing 747-146 (N703CK) à Kalitta Air et l'ont repeint pour reproduire la livrée d'Air Force One, car le véritable avion n'a pas réellement de capsule d'évasion comme celle dépictée dans le film.

Harrison Ford a refusé de tourner une scène du scénario où Marshall s'asseoit pour se ressaisir, estimant que le personnage ne ferait pas cela lors d'une crise familiale. Le scénariste Andrew Marlowe a également trouvé la réplique « Get off my plane ! » doucereuse jusqu'à ce que le jeu de Ford la rende pertinente.

Les lieux de tournage comprenaient Severance Hall et le tribunal du comté de Cuyahoga à Cleveland pour le palais du général Radek, l'Ohio State Reformatory (également utilisé dans Les Évadés) pour la prison russe, et la base de la Garde aérienne nationale Rickenbacker servant de stand-in pour la base de Ramstein.

Randy Newman a d'abord été engagé pour composer la bande sonore, mais Petersen a jugé sa composition presque parodique et a commandé à Jerry Goldsmith une bande sonore plus sobre et patriotique en seulement douze jours avec l'assistance de Joel McNeely ; Goldsmith a juré de ne plus jamais accepter une telle tâche faite à la dernière minute.

La piste d'ouverture de la bande sonore « The Parachutes » a été utilisée par Donald Trump lors de sa campagne présidentielle de 2016, notamment sur le site de son discours de victoire, ce qui a amené le producteur du film à lui demander d'arrêter de l'utiliser.