Le contrat d'exclusivité de Tom Selleck avec Magnum, P.I. l'a empêché d'incarner Indiana Jones dans Les Aventuriers de l'arche perdue, rôle qui est finalement allé à Harrison Ford ; Spielberg et Lucas l'avaient pourtant trouvé très convaincant lors des essais.
Une grève des acteurs (AFTRA/Screen Actors Guild) en 1980 a retardé le tournage de plusieurs mois ; ironiquement, sans ce retard, Selleck aurait pu être disponible pour jouer Indiana Jones.
Tom Selleck, alors sur le point d'abandonner sa carrière d'acteur après plusieurs échecs télévisés, a accepté le rôle par obligation contractuelle envers Universal, mais a demandé que le scénario soit retravaillé par Donald Bellisario, qui a alors créé les personnages de Terry, Rick et Robin Masters.
La série est née en partie parce que CBS ne voulait pas laisser inactifs ses studios de production hawaïens après l'arrêt de Hawaii Five-O en 1980 ; de nombreuses scènes d'intérieur ont d'ailleurs été tournées sur l'ancien plateau de cette série.
La voix de l'énigmatique écrivain Robin Masters, entendue dans seulement cinq épisodes, a été prêtée par Orson Welles ; une ultime apparition vocale a été assurée par un autre acteur, Red Crandell.
Le personnage de Rick devait initialement gérer un bar nommé « Rick's Café Americain », clin d'œil au film Casablanca, avec un décor et une tenue rétro années 1930 ; après le pilote, les producteurs ont jugé que le public n'adhérerait pas à ce concept et l'ont remplacé par le King Kamehameha Club.
Les producteurs voulaient initialement faire conduire à Magnum une Porsche 928 modifiée avec un grand toit ouvrant pour les prises de vue aériennes, mais Porsche refusait les commandes spéciales à l'époque ; ils se sont donc rabattus sur la Ferrari 308 GTS, qui est devenue culte grâce à la série.
Le tournage de la saison 1 a été marqué par plusieurs incidents graves : une grève retardant le début du tournage, une maladie de Tom Selleck après seulement trois épisodes tournés, une overdose d'une jeune femme ramenée par Larry Manetti (étouffée par la production pour éviter le scandale), et la mort du cameraman Robert Van der Kar dans un accident d'hélicoptère pendant le tournage de l'épisode « Dans la peau », qui lui a été dédié.
À la fin de la saison 7, Magnum devait mourir dans le dernier épisode pour clore la série (on le voit même monter au ciel après avoir été abattu), mais face au tollé des fans réclamant une conclusion plus satisfaisante, CBS et Tom Selleck ont décidé de produire une huitième saison pour le « ramener à la vie ».
La série multiplie les clins d'œil à Hawaii Five-O, tournée dans les mêmes studios : Higgins appelle la police « Five-O » dans un épisode, et Magnum se fait passer pour « McGarrett de Five-O » au talkie-walkie dans un autre ; les producteurs ont tenté sans succès de convaincre Jack Lord de faire une apparition.
En 1981, l'épisode « La Poupée chinoise » a reçu le Prix Edgar-Allan-Poe du meilleur épisode de série télévisée, décerné par les Mystery Writers of America aux créateurs Glen A. Larson et Donald P. Bellisario.
Le thème musical original, composé par Ian Freebairn-Smith pour le pilote, a été remplacé à partir du douzième épisode par un thème plus rythmé composé par Mike Post et Pete Carpenter avec guitare de Larry Carlton ; ce nouveau thème est monté jusqu'à la 25e place du Billboard Hot 100 en 1982.
En 1992, trois ans après la fin de Magnum, un script de crossover avait été écrit avec la série Quantum Leap, dans lequel le Dr Sam Beckett (Scott Bakula) aurait « sauté » dans le corps de Thomas Magnum ; des essais existent où Bakula tente de reproduire le fameux haussement de sourcil de Selleck du générique.
En octobre 2013, Tom Selleck a révélé que l'écrivain Tom Clancy avait prévu d'écrire le scénario d'un film Magnum, P.I. dans les années 1990, avec l'intérêt d'Universal Pictures pour le produire, mais le projet n'a jamais abouti.
Le 16 septembre 2017, un groupe de 45 hommes déguisés en Thomas Magnum a été expulsé d'un match des Detroit Tigers pour avoir fumé et interpellé des femmes dans les gradins, un événement devenu viral à l'international.
