Le producteur exécutif Ivan Tors a eu l'idée de Sea Hunt en travaillant sur le film Underwater Warrior en 1958, mais les trois grands réseaux télévisés américains ont refusé la série, jugeant qu'un programme se déroulant sous l'eau ne pourrait pas tenir dans la durée.
Faute d'accord avec les grands networks, Tors s'est associé à Ziv Television Programs pour vendre la série directement en syndication, réussissant à la placer dans plus de 100 marchés avant son lancement en janvier 1958.
Sea Hunt devait servir de retour à l'écran pour Lloyd Bridges, qui avait été temporairement mis à l'écart d'Hollywood après avoir reconnu devant la House Un-American Activities Committee son appartenance à l'Actors' Laboratory Theatre, un groupe lié au Parti communiste.
Lloyd Bridges, ancien membre des Coast Guard, a suivi un cours accéléré de plongée sous-marine avec Zale Parry et Courtney Brown, ce dernier devenant sa doublure pour les cascades sous-marines ; il a aussi été formé par Brad Pinkernell sur une plage de Californie du Sud après une rencontre fortuite.
Au fil des saisons, Bridges s'est de plus en plus impliqué dans les cascades sous-marines lui-même, passant des simples gros plans des débuts à la réalisation de presque toutes les cascades, sauf les plus dangereuses, en fin de série.
Plusieurs acteurs alors débutants ont fait des apparitions dans la série, notamment Leonard Nimoy, Bruce Dern, Robert Conrad, Ross Martin, Larry Hagman et Jack Nicholson, ainsi que Beau et Jeff Bridges, les propres fils de Lloyd Bridges.
Les séquences sous-marines étaient souvent assemblées en post-production à partir de scènes tournées dans de nombreux lieux différents, dont des bassins de studio et des sites en Californie, en Floride et aux Bahamas, mêlant beaucoup de stock footage à des plans spécifiques aux épisodes.
Le directeur de la photographie sous-marine Lamar Boren a filmé la quasi-totalité des séquences aquatiques de la série ; il a ensuite collaboré à des productions comme Flipper et plusieurs films de James Bond (Opération Tonnerre, On ne vit que deux fois, L'Espion qui m'aimait).
Aucun dialogue n'étant possible sous l'eau, Lloyd Bridges assurait une narration en voix off pour toutes les séquences de plongée, et terminait chaque épisode par un bref commentaire personnel, souvent un appel à la protection du milieu marin.
Le bateau de Mike Nelson, l'Argonaut, tirait son nom des héros de la mythologie grecque ayant accompagné Jason dans la quête de la Toison d'or ; plusieurs cabin cruisers ont servi à l'incarner, dont un modèle sur mesure construit en 1960 par Trojan Yachts avec bordé en acajou et pont en teck.
Les combinaisons de plongée portées dans la série provenaient de la petite boutique Dive N' Surf de Los Angeles, qui donnera plus tard naissance à la marque Body Glove.
Selon le producteur Ivan Tors, la série était regardée chaque semaine par environ 40 millions de téléspectateurs, et elle a dominé les audiences pendant les neuf premiers mois de sa diffusion, attirant jusqu'à 59 % de l'audience à New York.
L'animateur Johnny Carson faisait régulièrement des blagues sur la fréquence à laquelle Lloyd Bridges se retrouvait sous l'eau à affronter requins et naufrages, et TV Guide a un jour plaisanté en disant que les collègues de l'acteur devaient vider leur téléviseur après avoir regardé la série.
Une reprise de la série a été tournée en 1987 avec Ron Ely dans le rôle de Mike Nelson ; par ironie, Ely avait auparavant joué dans The Aquanauts, une série concurrente diffusée à l'époque de Sea Hunt original. Pour des raisons budgétaires, les scènes terrestres, censées se dérouler en Floride, ont été tournées à Victoria, en Colombie-Britannique.
