Le concept de Bones est né en 2004 lorsque la 20th Century Fox a approché Hart Hanson avec l'idée d'une série sur la médecine légale, alors que le producteur Barry Josephson avait initialement acheté les droits pour produire un documentaire sur l'anthropologue judiciaire Kathy Reichs.

Hart Hanson était réticent à l'idée de créer une nouvelle série policière procédurale, mais a finalement accepté après une réunion intensive avec Barry Josephson et a écrit l'épisode pilote.

Le personnage principal Temperance Brennan porte le nom de l'héroïne des romans de Kathy Reichs ; celle-ci considère la série télévisée comme une sorte de préquelle de ses romans, la Brennan de la série étant une version plus jeune de celle des livres.

David Boreanaz, premier acteur casté, s'est d'abord montré peu enthousiaste après une réunion difficile avec les producteurs, mais a accepté le rôle après avoir été recontacté.

Emily Deschanel a auditionné pour le rôle de Brennan sur recommandation du producteur Jerry Bruckheimer après avoir tourné le film Glory Road ; elle a impressionné Hart Hanson en ne reculant pas lorsque David Boreanaz s'est approché d'elle pendant l'audition, alors que 90% des acteurs auraient reculé selon Hanson.

Le père du personnage d'Angela Montenegro est interprété par Billy Gibbons, le guitariste du groupe ZZ Top, qui joue une version fictive de lui-même sans que son personnage soit jamais nommé à l'écran.

Bien que l'intrigue se déroule à Washington D.C., la majorité de la série a été tournée à Los Angeles, avec des extérieurs filmés au Natural History Museum et au Wallis Annenberg Building de l'University of Southern California, tandis que les intérieurs du Jeffersonian Institute ont été construits sur un plateau des studios 20th Century Fox à Century City.

Le double épisode de la première de la saison 4 a été tourné en extérieur à Londres et à Oxford, en Angleterre.

L'épisode de la saison 2 intitulé 'Player Under Pressure', dont l'intrigue concernait la découverte des restes d'un athlète universitaire, a été retiré de la diffusion par Fox après la fusillade de Virginia Tech et n'a finalement été diffusé qu'en 2008 lors de la saison 3.

Presque tous les titres d'épisodes utilisent une allitération faisant référence à la manière dont la victime est découverte, comme 'The Prisoner in the Pipe' ou 'The Recluse in the Recliner'.

Un spin-off dérivé, 'Bones: Skeleton Crew', composé de 26 épisodes de deux minutes sans les acteurs principaux, a été diffusé en 2006 via un partenariat avec Sprint Nextel ; longtemps considéré comme perdu, trois de ses épisodes ont été retrouvés sur Internet Archive en 2025.

La série a reçu deux nominations aux Emmy Awards, notamment pour ses effets visuels spéciaux dans l'épisode 'The Twist in the Twister', ainsi que deux Genesis Awards pour des épisodes sensibilisant à l'abattage des porcs et à l'élevage industriel de poulets.