Lo sviluppo del ventitreesimo film di James Bond fu sospeso nel 2010 a causa della bancarotta (Chapter 11) della Metro-Goldwyn-Mayer, il che costrinse lo sceneggiatore Peter Morgan ad abbandonare il progetto.
Un giornale serbo affermò erroneamente che il film si sarebbe intitolato Carte Blanche e sarebbe stato un adattamento del romanzo di Jeffery Deaver, ma la Eon Productions smentì ufficialmente questa voce.
Peter Morgan e Neal Purvis/Robert Wade scrissero inizialmente un trattamento chiamato Once Upon a Spy, in cui M veniva ricattata da un oligarca russo ex agente del KGB con cui aveva avuto una relazione a Berlino Ovest durante la Guerra Fredda; lo script terminava con Bond costretto a uccidere M.
Una prima bozza di Purvis e Wade, ispirata a You Only Live Twice e The Man with the Golden Gun, prevedeva che Bond diventasse amnesico e rendesse involontariamente incinta la sua amante turca Lily, mentre insegue un villain simile a Francisco Scaramanga sulle Ande.
Sam Mendes aveva pensato di affidare il ruolo di Silva a Kevin Spacey, con cui aveva già lavorato in American Beauty, ma l'attore rifiutò perché già impegnato in altri progetti.
Tra le possibili Bond girl per il ruolo di Sévérine furono considerate anche Freida Pinto, Olivia Wilde e Rachel Weisz, quest'ultima moglie di Daniel Craig.
I produttori pensarono brevemente di far interpretare il ruolo di Kincade a Sean Connery come omaggio al 50º anniversario della saga, ma decisero di no temendo che la sua presenza sarebbe stata percepita come un semplice stunt casting.
Javier Bardem si fece tradurre la sceneggiatura in spagnolo, sua lingua madre, come segno del suo impegno nel ruolo, e si tinse i capelli biondi dopo aver discusso con Mendes su un look distintivo per Silva, il che portò alcuni critici a notare una somiglianza con Julian Assange.
Ralph Fiennes era stato in passato considerato per interpretare James Bond durante il casting di GoldenEye, prima di ottenere il ruolo di Mallory in Skyfall.
Skyfall segna l'ultimo ruolo cinematografico di Albert Finney prima della sua morte nel 2019.
Fu il primo film di James Bond a essere girato interamente in digitale, con il direttore della fotografia Roger Deakins che utilizzò telecamere Arri Alexa.
Durante le riprese ad Adana, in Turchia, alcuni adolescenti riuscirono a infiltrarsi in un set chiuso durante le provo della scena di combattimento sul tetto del treno, prima di essere scoperti dalla sicurezza.
Nella scena del treno sul viadotto Varda, la controfigura di Bond, Andy Lister, si lanciò all'indietro da un'altezza di circa 91 metri, assicurato da una linea di sicurezza collegata a una grue montata su un vagone.
La produzione fu criticata per aver presumibilmente danneggiato edifici storici di Istanbul durante una scena di inseguimento in moto sui tetti, accusa negata dal produttore Michael G. Wilson, che sottolineò che le sezioni di tetto erano state rimosse e sostituite con repliche temporanee prima delle riprese.
La casa d'infanzia di Bond, Skyfall, presumibilmente situata in Scozia, fu in realtà costruita come un modello a grandezza naturale in compensato e gesso su Hankley Common, nel Surrey.
Il casinò Golden Dragon di Macao fu ricostruito su un set negli studi di Pinewood, decorato con 300 lanterne fluttuanti e due teste di drago alte 9 metri.
L'isola abbandonata covo di Silva fu ispirata a Hashima, un'isola giapponese al largo di Nagasaki: Daniel Craig ne scoprì l'esistenza incontrando il documentarista svedese Thomas Nordanstad durante le riprese di The Girl with the Dragon Tattoo a Stoccolma, e prese appunti dettagliati durante quell'incontro.
L'esplosione della sede dell'MI6 a Vauxhall Cross, a differenza di quella vista in The World Is Not Enough che utilizzò una réplica in scala reale, fu aggiunta digitalmente in post-produzione.
Thomas Newman sostituì David Arnold come compositore, diventando il nono compositore nella storia della saga, grazie alla precedente collaborazione con Mendes in film come American Beauty e Road to Perdition.
La canzone tema, scritta e cantata da Adele insieme a Paul Epworth, fu pubblicata online il 5 ottobre 2012 alle 0:07 (ora britannica), giornata soprannominata 'James Bond Day' dai produttori per celebrare i 50 anni esatti dall'uscita di Dr. No.
'Skyfall' di Adele vinse l'Oscar per la miglior canzone originale, diventando la prima canzone di un film di James Bond a ricevere questo premio.
Agli 85mi Academy Awards, il premio per il miglior montaggio sonoro fu assegnato in un raro ex aequo sia a Skyfall che a Zero Dark Thirty di Kathryn Bigelow.
Skyfall superò Avatar diventando il film con il maggior incasso di tutti i tempi nel Regno Unito, ed è stato il primo film a superare i 100 milioni di sterline di incassi nel box office britannico.
