Продюсеры Броккели и Солцман решили экранизировать роман Флеминга «Из России с любовью» в качестве второго фильма о Бонде отчасти потому, что президент Джон Ф. Кеннеди назвал этот роман в числе своих десяти любимых книг в журнале Life. Согласно сообщениям, это был последний фильм, который Кеннеди смотрел в Белом доме перед своим убийством в ноябре 1963 года.
Продюсеры заменили советское агентство СМЕРШ из романа Флеминга вымышленным преступным синдикатом СПЕКТР, чтобы избежать спорных политических коннотаций холодной войны.
Первоначальным сценаристом был Лен Дейтон, который разведал Стамбул вместе с командой, но был заменён из-за отсутствия прогресса; затем Джоанна Харвуд и Ричард Майбаум взялись за сценарий, с неофициальными переработками Беркли Матера.
Рассматривалось несколько актрис на роль Татьяны Романовой, включая Сильву Коскину, Вирну Лизи, Аннетт Вадим, Магду Конопку, Пию Линдстрём и Танию Маллет, прежде чем на эту роль была утверждена Дэниела Бьянки, якобы по предложению Шона Коннери; позже её реплики дублировала Барбара Джеффорд.
Педро Армендариз, утверждённый на роль Керима-бея по рекомендации режиссёра Джона Форда, был диагностирован неоперабельный рак во время съёмок в Стамбуле; производство было перестроено, чтобы быстро завершить его сцены, и вскоре после окончания своей роли он покончил с собой.
Терентс Янг пригласил австрийскую певицу Лотту Ленью на роль Розы Клебб, услышав одну из её музыкальных записей, тогда как Катина Пахину первоначально рассматривали для этой роли.
Роберт Шоу сначала отказался от роли Дональда Гранта, потому что ему не нравился сценарий, но его невеста Мэри Юр убедила его согласиться, запустив его кинематографическую карьеру; рестлер и актёр Джо Робинсон также был серьёзным претендентом на эту роль.
Десмонд Люэллин присоединился к серии в роли Кью (указан только как «Бутройд»), потому что исходный актёр Питер Бёртон был недоступен; Люэллин продолжал играть этого персонажа почти в каждом фильме о Бонде до своей смерти в 1999 году.
Во время разведки локаций в Аргайле, Шотландия, для финальной погони на лодках вертолёт Терентса Янга упал в воду, но все находившиеся на борту спаслись с лишь незначительными травмами, и Янг продолжил режиссировать в тот же день.
Сцену с крысами после кражи Лектора пришлось снимать в Испании, потому что британское законодательство запрещало снимать фильмы с дикими крысами, а предыдущая попытка с белыми крысами, раскрашенными какао в Турции, не удалась.
Сцена боя между Бондом и Грантом снималась три недели и была хореографирована режиссёром, тренированным боксёром, Терентсом Янгом совместно с координатором трюков Питером Перкинсом, при этом Коннери и Шоу выполняли большую часть трюков сами.
Взрыв для сцены погони на лодке, снятой на Пайнвуде, вышел из-под контроля, обожгив веки актёру Вальтеру Готелю и серьёзно ранив троих каскадёров.
Сцена погони на вертолёте была снята с использованием радиоуправляемого миниатюрного вертолёта, а звук погони на лодке был заменён при пост-обработке, потому что настоящие лодки были недостаточно громкими.
Открывающий партию в шахматы, в которой побеждает Кронстин, является воспроизведением реальной партии 1960 года между Борисом Спасским и Давидом Бронштейном.
Сцены погони на вертолёте и скоростном катере, отсутствующие в романе Флеминга, вдохновлены соответственно сценой с самолётом в фильме Хичкока «На северо-западе» и более ранним фильмом «Красный берет».
Фрэнк Синатра рассматривался в качестве исполнителя песни-темы, но отказался; в итоге она была композирована Лайонелом Бартом и исполнена Мэттом Монро.
Это был первый фильм Джона Барри в качестве главного композитора серии о Бонде, заменившего Монти Нормана, и он представил перкуссивную тему «007», которая стала вторичной темой Бонда в серии.
«Из России с любовью» стал кассовым блокбастером, собрав более 78 миллионов долларов по всему миру при бюджете 2 миллиона долларов, и был лучшим кассовым фильмом в Великобритании в 1963 году.
Фильм выиграл BAFTA Award за лучшую кинематографию у Теда Мура, став первым фильмом о Бонде, получившим эту награду, а в 2004 году Total Film назвал его девятым величайшим британским фильмом всех времён, единственным фильмом о Бонде в списке.
