Il produttore Arthur P. Jacobs acquistò i diritti del romanzo di Pierre Boulle prima ancora della sua pubblicazione nel 1963, proponendo il progetto a diversi studi prima che la 20th Century-Fox lo accettasse.

La sceneggiatura originale di Rod Serling immaginava una società scimmiesca tecnologicamente avanzata, ma fu scartata perché troppo costosa da realizzare; su suggerimento del regista Franklin J. Schaffner, lo sceneggiatore Michael Wilson riscrisse il copione rendendo la civiltà delle scimmie più primitiva per ridurre i costi.

Il finale a sorpresa ideato da Rod Serling, con la scoperta della Statua della Libertà, fu mantenuto nella versione definitiva e divenne uno dei finali più celebri della storia del cinema; diverse versioni degli storyboard mostravano la statua sepolta fino al naso nella giungla oppure fatta a pezzi.

Per convincere la Fox a produrre il film, fu girata una scena di prova l'8 marzo 1966 con Charlton Heston nei panni di un primo Taylor (chiamato Thomas), Edward G. Robinson come Zaius e due allora sconosciuti James Brolin e Linda Harrison rispettivamente come Cornelius e Zira.

Edward G. Robinson, previsto per il ruolo di Zaius nel test iniziale, dovette rinunciare alla parte a causa del peggioramento delle sue condizioni di salute.

Per il ruolo di Nova furono considerate anche Ursula Andress e Angelique Pettyjohn, oltre a un'ipotesi di ricerca internazionale di talenti, prima che il ruolo venisse affidato a Linda Harrison, all'epoca fidanzata del capo dello studio Richard D. Zanuck.

Le riprese si svolsero dal 21 maggio al 10 agosto 1967 tra Arizona, Utah e California, incluse le zone desertiche vicino al Grand Canyon, al fiume Colorado e al Lake Powell.

Per girare le scene finali sulla spiaggia, cast, troupe, attrezzature e persino i cavalli dovettero essere calati con un elicottero, poiché la scogliera di 40 metri rendeva impossibile raggiungere la spiaggia a piedi.

L'effetto della Statua della Libertà semisepolta fu ottenuto fondendo un dipinto su vetro (matte painting) con le scogliere reali, mentre l'inquadratura dall'alto su Taylor fu girata da un'impalcatura di 21 metri su un modellino in cartapesta della statua in scala 1:2.

Gli attori erano così coinvolti nei loro ruoli e nei costumi che, quando non giravano, si dividevano spontaneamente in gruppi in base alla specie di scimmia che interpretavano; l'attore Lou Wagner raccontò che il trucco intorno alla bocca era così spesso da rendere difficile persino bere.

In alcune bozze avanzate della sceneggiatura, Nova rimaneva incinta di Taylor e Taylor stesso veniva ucciso da un cecchino scimmia, ma le scene relative alla gravidanza furono girate a Page e poi tagliate su richiesta di un alto dirigente della Fox che le trovò sconvenienti.

La colonna sonora di Jerry Goldsmith, candidata all'Oscar, è nota per le sue tecniche compositive d'avanguardia, l'uso di percussioni insolite e una scrittura dodecafonica al violino, pensata per dare un senso di inquietudine e spaesamento al pianeta.

John Chambers vinse un Oscar onorario per il suo innovativo trucco protesico sulle scimmie, mentre il film ottenne anche una candidatura per i migliori costumi; nel 2001 la pellicola fu inserita nel National Film Registry della Biblioteca del Congresso degli Stati Uniti.

Nella scena del processo, Taylor risponde citando una frase modificata da La fattoria degli animali di George Orwell ("Alcune scimmie sembrano più uguali di altre"), un riferimento che nella versione italiana risulta meno immediato a causa dell'adattamento della traduzione.

Nel congedo finale, Taylor dice a Lucius "Non fidarti di nessuno che abbia più di 30 anni", una celebre citazione dell'attivista statunitense Jerry Rubin legata al Sessantotto.