La série a été créée par William Blinn, inspiré par le succès du film Busting, alors récemment sorti au cinéma.
Le personnage de Huggy Bear avait déjà été utilisé par William Blinn dans un épisode de la série The Rookies en 1973, où un informateur portant ce nom était joué par l'acteur Johnny Brown.
David Soul a été choisi immédiatement pour le rôle de Hutch après que les producteurs l'ont repéré dans le film Magnum Force (1973), où il jouait un policier corrompu.
Le personnage de la chanteuse traquée dans l'épisode « Long Walk Down a Short Dirt Road » avait été écrit en pensant à Dolly Parton et s'inspirait d'un fait réel la concernant, mais c'est finalement Lynn Anderson qui a obtenu le rôle.
Mécontent du ton de la série et cherchant à rompre son contrat avant la saison 3, Paul Michael Glaser a même intenté un procès aux producteurs ; en prévision de son départ, le personnage de l'officière Linda Baylor a été créé et plusieurs scripts alternatifs écrits pour la remplacer, mais Glaser est finalement revenu après avoir obtenu plus de contrôle créatif et un cachet porté à 35 000 dollars par épisode contre 5 000 auparavant.
Lors de la saison 4, le personnage du jeune frère de Starsky, Nick, a été introduit en prévision d'un possible départ de Glaser : il devait reprendre la place de David dans la police si l'acteur quittait définitivement la série.
L'épisode final « Sweet Revenge » prévoyait dans ses premières versions la mort de Starsky, mais les producteurs ont choisi de le faire survivre pour ne pas compromettre la continuité des rediffusions et une éventuelle suite.
Une grande partie de la série a été tournée en extérieur à San Pedro, quartier balnéaire de Los Angeles ; le bâtiment servant de commissariat de la première saison est aujourd'hui l'hôtel de ville de quartier de San Pedro.
Paul Michael Glaser a toujours détesté la Ford Gran Torino rouge et blanche de Starsky, la trouvant trop voyante et peu crédible pour des policiers en civil ; il l'a surnommée « la tomate zébrée », surnom repris ensuite par les scénaristes dans les dialogues de Hutch.
Glaser a admis avoir volontairement maltraité les voitures lors des tournages, cognant les roues avant contre les trottoirs et fonçant dans des poubelles, cherchant même selon ses propres mots à « détruire » les Torino.
Pour respecter la loi californienne interdisant de modifier mécaniquement le moteur des voitures neuves, les bruits de moteur puissants entendus dans la série étaient ajoutés au montage.
Un problème est apparu lors des scènes de conduite acrobatique : dans les virages serrés à droite, David Soul glissait parfois sur la banquette avant vers Glaser, ce qui a conduit à installer des sièges baquets à la demande des deux acteurs.
Le thème musical de la première saison, sombre et inquiétant, composé par Lalo Schifrin, était en réalité un montage réduit du morceau accompagnant la scène de poursuite finale du film pilote.
Le thème le plus connu de la série, « Gotcha », composé par Tom Scott pour la deuxième saison, a été repris par plusieurs musiciens dont le James Taylor Quartet et The Ventures, et figure même dans le jeu Nintendo Treasure Master.
Un exemplaire de la réplique Ford Gran Torino Starsky & Hutch, éditée en série limitée par Ford en 1976, fait une apparition unique et énigmatique dans le tout premier épisode de The Dukes of Hazzard, conduite par le personnage Cooter Davenport.
En France, le doublage des acteurs Jacques Balutin et Francis Lax, qui ajoutaient des improvisations comiques, a largement contribué à la popularité de la série ; David Soul aurait reconnu que le jeu original de Glaser et lui était beaucoup plus sobre que la version doublée.
L'épisode de la première saison « The Fix », dans lequel des gangsters injectent de l'héroïne à Hutch, a été jugé trop violent par la BBC et n'a été diffusé pour la première fois au Royaume-Uni qu'en 1999, lors d'une soirée spéciale sur Channel 4.
