Universal Pictures détint autrefois une option sur les droits cinématographiques de la série animée en 1993, avec Ivan Reitman en tant que producteur et un scénario de Jeph Loeb et Matthew Weisman. Le projet a été transféré à Disney quand le studio a racheté DIC Entertainment.

Peter et Bobby Farrelly ont été envisagés à un moment pour écrire et réaliser le film avant que David Kellogg, connu pour les publicités The Adventures of Seinfeld & Superman et le film Vanilla Ice Cool as Ice, soit engagé.

Cameron Diaz a refusé le rôle de Dr. Brenda Bradford pour apparaître à la place dans Any Given Sunday, et Brendan Fraser a décliné le rôle titre parce qu'il travaillait déjà sur une autre adaptation cinématographique en prise de vue réelle d'une série de dessins animés de Disney, George of the Jungle.

De nombreuses stars ont été envisagées pour Inspector Gadget, notamment Kevin Kline, Steve Carell, Tom Hanks, Tim Allen, Mike Myers, Jerry Seinfeld, Mel Gibson, Michael Keaton, Adam Sandler et Robin Williams ; Steven Spielberg, tout en envisageant un rôle de producteur exécutif, favorisait Chevy Chase ou Steve Martin, tandis que les frères Farrelly voulaient Jim Carrey.

Lindsay Lohan a refusé le rôle de Penny parce qu'elle tournait The Parent Trap, et les acteurs envisagés pour la voix de la Gadgetmobile comprenaient Eddie Murphy, David Alan Grier et Chris Tucker.

Plusieurs acteurs bien connus ont été envisagés pour le rôle du Dr. Claw, notamment Tim Curry, James Earl Jones, Willem Dafoe, Jack Nicholson, John Lithgow, Tommy Lee Jones et Dennis Hopper. Le comédien Louis C.K. a également auditionné pour un petit rôle de policier.

Le tournage principal a commencé le 22 juillet 1998 et s'est terminé le 18 octobre, se déroulant à Pittsburgh, Baton Rouge et Los Angeles, la tour principale en forme de château du PPG Place de Pittsburgh servant de lieu de tournage central.

Le film est dédié au chef décorateur Michael White, décédé le 19 janvier 1999 à Los Angeles à l'âge de 36 ans pendant la production du film.

Stan Winston, l'éminent artiste des effets visuels, était responsable des effets pratiques, animatroniques et de maquillage du film.

Après une séance de test, le film a été réduit de sa version originale de 110 minutes à seulement 78 minutes.

Pendant la scène de fin de générique « Minions Anonymous », les apparitions de sbires incluent Mr. T et Richard Kiel, crédité comme le « Célèbre Méchant aux Dents d'Argent » en référence à son rôle de méchant de James Bond Mâchoires.

La Gadgetmobile dans le film est présentée comme une décapotable Lincoln Continental 1962 blanche et chromée, plutôt que le hybride Matra Murena/Toyota Supra vu dans le dessin animé original, et contrairement à la version dessin animée, elle ne peut pas se transformer d'une monospace en véhicule de police.