Paramount a acheté les droits du roman dès 1925 : Cecil B. DeMille devait le réaliser via un scénario de Ray Pomeroy, puis dans les années 1930 le studio a confié le projet à Sergueï Eisenstein sans qu'aucun film n'aboutisse. Alfred Hitchcock a aussi négocié avec Wells pour une adaptation, et Alexander Korda s'y est intéressé, mais aucun de ces projets ne s'est concrétisé.
George Pal a repris le projet en juillet 1951 avec l'intention de rester fidèle au roman, mais le patron de production de Paramount Don Hartman a exigé l'ajout d'une intrigue romantique, ce que le scénariste Barré Lyndon a jugé ridicule, qualifiant l'histoire d'amour forcée de 'ridicule'.
Pour des raisons budgétaires, l'action a été transposée de l'Angleterre victorienne du roman à la Californie des années 1950, et Pal voulait un héros scientifique là où Lyndon avait d'abord imaginé un pilote devenu prospecteur pétrolier.
Pal avait prévu de tourner le dernier tiers du film en 3D pour renforcer l'attaque martienne sur Los Angeles, mais le projet a été abandonné avant le début du tournage.
La ville de Corona, en Californie, a servi de décor à la fictive Linda Rosa, tandis que l'église St. Brendan's à Los Angeles a été utilisée pour la scène finale du rassemblement des fidèles en prière, et les collines d'El Sereno ont aussi servi de cadre au tournage.
Le producteur George Pal apparaît brièvement dans le film en tant qu'auditeur de radio.
Le personnage de dessin animé Woody Woodpecker apparaît discrètement dans un arbre au centre de l'écran lors de la chute de la première météorite martienne, un clin d'œil que George Pal, ami proche du créateur de Woody, Walter Lantz, glissait par amitié et pour porter chance dans ses productions.
Environ 1,4 million de dollars sur les 2 millions de budget total ont été consacrés aux effets spéciaux, notamment à la création de maquettes très détaillées des quartiers de Los Angeles et de son hôtel de ville, détruits par les Martiens.
Les trois maquettes des machines martiennes en forme de raie manta, conçues par Albert Nozaki, étaient faites de cuivre et auraient été fondues par la suite lors d'une collecte de recyclage de métal ; les mêmes plans ont été réutilisés dix ans plus tard, sans le cou ni la tête en forme de cobra, pour le vaisseau extraterrestre de Robinson Crusoe on Mars, également réalisé par Byron Haskin.
Le rayon thermique des Martiens était simulé par du fil à souder en fusion filmé en train de brûler, avec un ventilateur projetant les étincelles vers la caméra, l'ensemble étant ensuite incrusté par cache aux scènes d'attaque.
L'effet de désintégration révélant le squelette du colonel Heffner sous le 'rayon squelette' a nécessité la réalisation de 144 peintures sur cache distinctes.
Le cri du Martien dans la ferme en ruines a été créé en mêlant le bruit d'un microphone frotté sur de la glace carbonique à un cri de femme enregistré, inversé puis accéléré.
Bien que les bruitages des machines et armes martiennes aient été créés par manipulation électronique de guitares électriques et de magnétophones, le compositeur Leith Stevens n'a utilisé que deux instruments électroniques dans sa partition orchestrale, un Novachord et un vibraphone.
Certains effets sonores du film, conservés dans la bibliothèque sonore de Paramount, auraient été réutilisés dans la série Star Trek: The Original Series, notamment le bruit du 'rayon squelette' pour le lancement des torpilles à photons.
Le créateur du jeu vidéo Space Invaders (1978), Tomohiro Nishikado, a déclaré que voir ce film dans son enfance avait inspiré la conception des extraterrestres du jeu.
Dans sa propre version de 2005, Steven Spielberg a tenu à ce que les deux acteurs principaux du film original, Gene Barry et Ann Robinson, apparaissent en caméo, incarnant les grands-parents à la fin du film.
Sorti en 1953, le film a été classé X par le British Board of Film Classification pour son contenu jugé 'horrifique', interdisant son visionnage aux moins de 16 ans ; il a ensuite été reclassé A en 1981 puis PG en 1986, devenant un exemple inhabituel de film jadis classé X et aujourd'hui accessible à tous.
Le film a remporté un Oscar spécial des meilleurs effets visuels en 1954 (catégorie non compétitive cette année-là) et a aussi reçu en 2004 un Hugo Award rétrospectif de la meilleure présentation dramatique courte pour l'année 1954.
