На момент выхода в кинопрокат «Терминатор 3: Восстание машин» был самым дорогим фильмом с официально подтвержденным бюджетом. Хотя другие фильмы стоили больше, но их бюджеты не были официально подтверждены.

Изначально предполагалось, что съёмки фильма пройдут в Ванкувере (Канада), но в последний момент было решено снимать фильм в Лос-Анджелесе (США). Одна из причин переноса места съёмок — резко возросшая критика американских кинокомпаний, осуществляющих съёмки за пределами США. Кроме того, в то же самое время началась политическая кампания Арнольда Шварценеггера на пост губернатора Калифорнии. Официальная причина переноса места съёмок — в последний момент освободились производственные мощности на киностудии в Лос-Анджелесе, необходимые для осуществления съёмок данного фильма.

В первых версиях сценария присутствовал Терминатор под именем «Т-1G». Предполагалось, что это будет мужская роль.

Роль Т-Х могла достаться Джоани Лорер, Вину Дизелю, Шакилу О`Нилу, Фамке Янсен, Кэрри-Энн Мосс, Джери Райан.

Роль Кэйт Брюстер могла исполнить Клэр Форлани.

Кандидатуры Шейна Уэста, Бена Кёртиса, Криса Клейна рассматривалась на роль Джона Коннора.

После первой недели съёмок Софиа Буш, игравшая Кэйт Брюстер, была заменена на Клэр Дэйнс, т.к. по мнению режиссера, Софиа была слишком молода, для того чтобы играть возлюбленную Джона Коннора.

Джеймс Кэмерон не принимал никакого участия в создании этого фильма.

Энг Ли мог стать режиссером этого фильма, но он предпочел поставить фильм «Халк» (2003).

Первоначальный слоган фильма — «Война начнется в 2003 году» (The War Begins 2003). Однако от данного слогана пришлось отказаться из-за политической ситуации того времени и начала войны в Ираке.

Компания Toyota Motor предоставила для съёмок семь грузовиков «Toyota Tundra». Все они были разбиты во время съёмок.

Арнольд Шварценеггер отдал $1.4 млн. долларов из своего гонорара на то, чтобы была снята сцена, в которой кран врезается в стеклянное здание. Дело в том, что Джонатан Мостоу не был уверен в целесообразности съёмок этой сцены, т.к. он боялся, что будет превышен первоначальный бюджет, а также съёмки фильма займут куда больший срок, чем предполагалось изначально.

В первом варианте сценария присутствовал персонаж — детектив Вукович (из фильма «Терминатор» (1984), в роли которого должен был вернуться Лэнс Хенриксон. Предполагалось, что этот персонаж будет прикован к инвалидному креслу, виной чему послужили события, рассказанные в первом фильме трилогии. В конце концов, создатели фильма отказались от данной идеи.

Специально для роли Т-Х Кристанна Локен набрала 15 фунтов (примерно 6,8 кг) мышечной массы. Также она брала специальные уроки пантомимы, т.к. её персонаж говорит крайне редко, и она должна была научиться общаться с помощью выражения лица и жестов.

В рекламных целях компания Indian Motorcycle предоставила для съёмок фильма восемь мотоциклов «Chief», которые использовались в качестве патрульных мотоциклов.

В данном фильме Арнольд Шварценеггер не произносит своей коронной фразы «Я вернусь» (I`ll be back). Однако в этом фильме он говорит «Она вернется» (She`ll be back) и «Я вернулся» (I`m back).

Известная фраза «Выходи!» (Get out!) используется во всех трех фильмах. В этом фильме также есть схожая фраза: когда Терминатор забирает полицейский мотоцикл, он говорит: «Слезай!» (Get off!).

Джеймс Кэмерон отказался от режиссуры, т.к. по его мнению, история была завершена во втором фильме.

Режиссером фильма мог стать Ридли Скотт, но он предпочел снять фильм «Чёрный ястреб» (2001).

Одно время кандидатура Джона Мактирнана рассматривалась на пост режиссера.

Изначально жениха Кэйт Брюстер звали Скотт Петерсен. Однако из-за судебного процесса над Скоттом Петерсоном, обвиненном в убийстве своей беременной жены, имя жениха Кэйт изменили на Скотт Мэйсон. Но в финальных титрах он указан как Скотт Петерсен.

Кадр, в котором Терминатор садится на мотоцикл, заводит его и затем сворачивает направо, снят под одним и тем же ракурсом во всех трех фильмах.

Человек, кричащий на Джона Коннора, после того как последний врезался в его машину, — Билли Ди Лукас, каскадер-дублер Арнольда Шварценеггера.

Точное время наступления судного дня — 18 часов 18 минут 24 июля 2004 года.

Линде Хэмилтон предлагали в третий раз сыграть Сару Коннор, но она отклонила данное предложение.

Первая неделя съёмок была посвящена съёмкам сцены, в которой Терминатор врезается на грузовике в Т-Х. Последний день съёмок — сцена, в которой Т-Х появляется из временного портала.

Во время съёмок сцены, в которой Скотт Мэйсон / Петерсон трансформируется в Т-Х, оба актера в точности воспроизводили движения друг друга. Примечательно, что Марк Фамиглетти, сыгравший Скотта, был вынужден ходить в туфлях на платформе, т.к. Кристанна Локен значительно выше его.

В сцене, в которой Терминатор производит перезагрузку своей системы, для того чтобы избавиться от порчи данных, вызванной вмешательством Т-Х, можно заметить, какие элементы своей системы он перезагружает: дистанционный доступ (Remote Access), звук (Sound), память (Memory), обновление программного обеспечения (Software Update), QuickTime Player, время и дата (Date and Time), несколько пользователей (Multiple Users), доступ к связке ключей (Keychain Access), определение места положения (Location Manager), устройство, экономящее энергию (Energy Saver), установка прикладных программ (Add Application Program), MP3.com. Все эти элементы, за исключением MP3.com, входят в операционные системы Apple Macintosh, скорее всего в Mac OS 9. Похожая шутка была еще в первом фильме: если во время вида из глаз внимательно присмотреться к командам Терминатора, то можно сделать вывод, что в нем используется микропроцессор Motorola 6502. На момент съёмок «Терминатора» (1984) данный процессор использовался в компьютерах Apple II.

Среди перечисления названий авиабаз, над которыми Скайнет установил контроль, можно заметить «Moron Airfield» и «Batman Air Base». Это реально существующие авиабазы. Первая из них находится в Испании, вторая — в Турции.

Первый вариант сценария существенно отличался от готового фильма. Например, Джон Коннор был успешным программистом, который частично был ответственен за активацию Скайнет. Также в фильм должна была вернуться Сара Коннор. Злой Терминатор мог менять свою форму, а также принимать газообразное состояние.

Из фильма вырезали сцену, в которой объяснялось, почему Терминаторы выглядят как Арнольд. В данной сцене сержант Кэнди, которого сыграл Шварценеггер, говорит о том, что его внешность будет использована для создания Терминаторов. Данную сцену можно найти на DVD-издании фильма.

До начала съёмок Арнольд Шварценеггер качался каждый день на протяжении 6 месяцев. Каждая тренировка продолжалась около трех часов. Когда начались съёмки, Арнольд был в точно такой же физической форме, как при съёмках фильма «Терминатор 2: Судный день» (1991).

Три модели Т-1, созданные в натуральную величину, были использованы при съёмках сцены в ангаре, в которой мы можем увидеть десятки Т-1. При монтаже их количество размножили с помощью компьютеров.

Теди Сарафьян написал один из ранних вариантов сценария. Если бы фильм снимали по этому сценарию, то бюджет картины составил бы более $ 200 млн., т.к. в сценарии содержалось несколько колоссальных по масштабу сцен: например, сцена, в которой «Боинг» терпит крушение в центре Лос-Анджелеса, и разносит почти половину города. Однако некоторые идеи Сарафьяна были использованы в фильме (Терминатор-женщина, Сара Коннор не появляется в фильме), поэтому он указан в титрах как автор сюжета.

На некоторых кадрах крюк крана не настоящий, а компьютерный.

Монтаж сцены-погони занял шесть месяцев.

Долгое время Арнольд Шварценеггер соглашался играть в фильме, если только режиссером станет Джеймс Кэмерон. Как известно, Кэмерон отказывался ставить фильм при любых условиях. В конце концов, Камерон посоветовал Шварценеггеру в третий раз исполнить роль Терминатора, но запросить у студии чертову кучу денег в качестве гонорара. Арни так и сделал — его гонорар составил $ 30 млн.

Арнольд Шварценеггер, спрашивая Клер Дэйнс, где Джон Коннор, пообещал что отпустит ее если она скажет, затем он сказал — 'Я солгал...', то же самое он говорит в фильме «Коммандос» (1985), когда скидывает парня со скалы.

Кристанна Локен произносит все свои реплики в первые двадцать пять минут фильма.

Незадолго до концовки фильма, на экране компьютерной консоли появляется надпись «Голубой 478» (Blue 478) и Джон говорит: «Дакота 775» (Dakota 775). Данные кодовые номера — ссылки на гнезда для микропроцессоров Intel Pentium 4: Socket 478 и LGA 775.

По данному фильму вышли сразу три видеоигры. «Terminator 3: War of the Machines» (2003) — мультиплеерная игра, которая не использовала сюжет фильма, но только некоторые детали, такие как локации и модели киборгов. «Terminator 3: Rise of the Machines» (2003) и «Terminator 3: The Redemption» (2004) соотвествуют сюжету фильма, плюс также расширяют его событиями из будущего. В последних двух играх Т-800 также был озвучен Арнольдом Шварценеггером.

Способ перемещения во времени остался традиционным — с помощью энергетической сферы, сформированной машиной времени. Со второго фильма остается непонятным, как перемещаются полисплавные роботы. Согласно версии, озвученной в первом Терминаторе — перемещаться может только живая материя или то, что в неё заключено, отсюда и ситуации с поиском одежды. Если во втором фильме появление Т-1000 осталось за кадром (скорее всего робот до контакта с полицейским не имел собственного облика), то в этом фильме, Т-Х, будучи роботом-полиформом, не нуждающимся в чужой одежде и лице — все равно выходит из сферы обнажённой (наверное ради того, чтобы сохранить преемственность) и забирает у первой попавшейся ей женщины не только автомобиль, но и одежду, хотя может легко имитировать любую ей подходящую, что и было показано в дальнейшем. При этом недоговорки о необходимости некоей органической оболочки, дающей возможность роботам перемещаться во времени, вообще были грубым образом забыты.

Когда Терминатор приходит в бар за одеждой, он ломает руку стриптизёру не желавшему отдавать свою одежду, также как Т-800 ломает руку одному из байкеров во втором фильме.

При встрече с Джоном Конором в ветклинике Терминатор говорит «Идём со мной, если хочешь жить», тоже самое он говорит во втором фильме Саре Коннор и Кайл Риз говорит Саре Коннор в первом фильме это же.

После первого побега от Т-Х, Джон спрашивает у Терминатора про Т-Х «Ты её уничтожишь?» — эту же фразу Сара Коннор спрашивает у Кайла Риза про T-800 в «Терминаторе».

Сцена где Кейт Брустер стреляет в Терминатора из пистолета, после чего он выплевывает пулю и говорит ей «Не делай так». Кайл Риз также говорит Саре Коннор в первом фильме, когда Сара кусает его за руку во время бегства от T-800.

Крики T-X перед её уничтожением — это крики хищных велоцирапторов из фильма Стивена Спилберга «Парк Юрского периода» (1993).

Первое и единственное появление робота T-X. В дальнейших фильмах эта модель не появляется.

В этом фильме Т-800 использует следующее оружие:

• Охотничий дробовик — попытка спасти Джона Коннора и Кейт Брустер от T-X.
• Модифицированный пулемёт "Browning M2" — расстрел полицейских машин.
• РПГ-7 — подрыв Т-X на кладбище.
• Ружьё "Protecta" (ранее известное как «Striker») — несколько выстрелов в T-X.
• "Minigun", оторванный у T-1, — перестрелка с другим T-1.
• Штурмовая винтовка "HK G36" — попытка уничтожить летающего охотника-убийцу.

В конце фильма перед уничтожением Т-Х и Терминатора топливным элементом, Терминатор говорит «Ты ликвидирована», как это говорит Сара Коннор перед уничтожением Т-800 в конце первого фильма.

В русском дубляже, когда в конце фильма Джон проползает мимо Терминатора, держащего дверь и говорит «Спасибо» — тот отвечает: «Я задержу её». В оригинале Терминатор ответил «мы встретимся снова» (We'll meet again).