Камео Хичкока — человек с контрабасом, который в начале фильма садится в поезд сразу же после того, как из него выходит Гай.

Права на роман Патриции Хайсмит Хичкок покупал анонимно, чтобы цена на них не взлетела. Это приобретение стоило ему всего 7500 долларов.

Рэймонд Чэндлер считается главным сценаристом фильма и в титрах идет первым, хотя большую часть работы сделал второй сценарист Ченци Ормонде.

Альфред Хичкок первоначально хотел, чтобы Уильям Холден сыграл Гая Хэйнса.

Сцены вокзала в Меткалфе были сняты на бывшей железнодорожной станции Нью-Хейвена (Дэнбери, Коннектикут). Сейчас там музей железных дорог Дэнбери.

«Незнакомцы в поезде» — последний законченный фильм Роберта Уокера, который умер спустя восемь месяцев после съемок.

Персонаж Бруно назван в честь Бруно Рихарда Гауптмана, предполагаемого похитителя и убийцы сына легендарного летчика Чарльза Линдберга.

В версии фильма, которая показывалась в Германии, не хватало 5 минут (из ленты вырезали наиболее жестокие сцены). Позже они были добавлены для показа на телевидение, но сопровождались только субтитрами, в то время как весь остальной фильм дублировался.

«Незнакомцы в поезде» стали дебютом в кино для 67-летней Мэрион Лорн, она сыграла мать Бруно. Так же фильм является единственной заметной ролью Патриши Хичкок, дочери Альфреда Хичкока.

Этот фильм определил местоположение звезды Кэрол Бёрнетт на Аллее Славы в Голливуде. В 1951 году Кэрол работала контролером билетов в театре Warner на Голливудском бульваре, в котором в то время как раз шли «Незнакомцы в поезде». Двое человек опоздали на сеанс, а Бёрнетт, уже видевшая фильм, сказала, что эту замечательную картину надо смотреть с самого начала, менеджер театра уволил Кэрол. Несколько лет спустя, когда Кэрол Бёрнетт спросили, где бы она хотела поместить свою звезду на Аллее Славы, Бёрнетт выбрала местом прямо перед театром Warner.

С самого начала планировалось, что роль психически нездорового Бруно Энтони достанется Роберту Уокеру. При выборе актёра на эту роль Хичкок руководствовался тем, что Уокер только что выписался из психиатрической лечебницы. Через полгода после окончания работы над фильмом у Уокера обострилось душевное заболевание, и он умер из-за аллергической реакции на медицинские препараты.

В качестве оператора был выбран Роберт Бёркс — специалист по сложным оптическим эффектам, способный создавать в кадре то настроение, которого требовал режиссёр. Режиссёр остался доволен его работой и продолжал сотрудничать с Бёрксом на протяжении следующих 14 лет. Именно Бёрксу удалось запечатлеть то, о чём Хичкок мечтал на протяжении всех 20 лет своей кинокарьеры, — снять убийство отражённым в очках жертвы.

Интерьеры фильма снимались в уорнеровской студии, сцены на свежем воздухе — в Лос-Анджелесе (парк развлечений), Вашингтоне (мемориал Джефферсона), Нью-Йорке (Пенсильванский вокзал) и Данбери (провинциальный вокзал). Летом 1950 года Хичкок приезжал в Квинс с тем, чтобы заснять полные зрителей трибуны на матчах кубка Дэвиса. 17 октября 1950 года съёмочная группа отбыла на восточное побережье, где в течение 6 дней велись съёмки на Пенсильванском вокзале (в фильме он был выдан за столичный вокзал Юнион-Стейшн) и в небольшом городе Денбери (который стал в фильме провинциальным Меткафом). К этому времени львиная доля сценария была уже готова.

Парк развлечений согласно детальным инструкциям Хичкока был сооружён на ранчо его коллеги Роулэнда В. Ли в Чатсуорте. Настоящий «Туннель любви» удалось отыскать в одном из районов Лос-Анджелеса, Канога-Парке. Исполнительницу роли Мириам режиссёр заставил носить очки с мощными линзами, хотя у неё было прекрасное зрение. Это дезориентировало её во время съёмок. В одной из сцен видно, как она нащупывает дорогу, проводя рукой по мебели. Теннисный матч был снят на кортах теннисного клуба в пригородном Саут-Гейте. В кадре соперника Гая изображал Фред Рейнольдс, а за кадром Грейнджеру оппонировал его тренер Джек Кашингэм. Остальные сцены снимались в студии на фоне пейзажных декораций.

Хичкок лично придумал для Бруно галстук с узором в виде омаров с сомкнутыми клешнями, который словно бы выдаёт в Бруно душителя.

С целью раскрутки нового фильма Хичкок, как обычно, позировал фотографам в необычных положениях. На одной промофотографии он запечатлён вставляющим букву L в слово strangers («незнакомцы») в заглавии фильма. Каламбур в том, что получается слово stranglers («душители»). На другом фото он обвивает руками шею собственной дочери Патриции (исполнительница роли Барбары). В одном из пресс-релизов утверждалось, что Хичкок, посулив дочери сотню долларов за вечернее катание на колесе обозрения, велел отключить электричество, когда она была на самой вершине, из-за чего дрожащая девушка «целый час провисела в кромешной тьме». Сама Патриция защищает отца от обвинений в садизме, называя подобные рассказы байками, которые были призваны возбудить интерес к фильму.

Кинокритик Роджер Эберт относит «Незнакомцев» к числу лучших работ Хичкока; он включил его разбор в свою книгу о величайших лентах в истории кино.

Сцена, где человек ползет под бешено крутящейся каруселью, не является фотографическим обманом, актер на самом деле полз под каруселью. По словам Хичкока это был самый опасный трюк, выполненный под его руководством.

В версии сценария Рэймонда Чэндлера Бруно Энтони в конце был арестован и помещен в психиатрическую больницу, а в финальном кадре Бруно уже находился в лечебнице и корчился в смирительной рубашке.

Для эпизода, в котором зажигалка Гая падает в водосточный люк и Бруно пытается её достать, Хичкок лично подбирал мусор, лежащий на дне люка.

Изначально фильм не завершался сценой, где Гай и Энн едут в поезде, в другой версии лента заканчивается как раз перед этим эпизодом. Катушку с данной пленкой по ошибке подписали как «британская версия», и руководство студии решило, что именно её и показали в Великобритании. «Неправильный» вариант фильма успели так же распространить и по Америке.

Хичкок с юношеского возраста обожал рассказы Эдгара Аллана По и в некоторых своих фильмах делал отсылку на любимого автора. В «Незнакомцах в поезде» некая аналогия прослеживается между крутящейся каруселью в конце картины и произведением По «Низвержение в Мальстрем».

Хичкок по традиции тщательно готовил кульминационные сцены своих фильмов. В «Незнакомцах в поезде» расчёт был на то, что в памяти у зрителя останется экспрессионистская сцена «чокнутной» карусели, которая по мере движения разваливается на части. При создании этого яркого образа использовались доступные в то время спецэффекты — миниатюрные модели, проецирование фона, монтажные вклейки. За бесшовное сведение всех элементов воедино отвечал монтажёр Уильям Зиглер. Сначала засняли то, как взрывается миниатюрный макет карусели. Затем изображение взрыва было спроецировано на гигантский экран, на фоне которого разместили массовку из плачущих детей и вопящих матерей, в которых, кажется, и летят деревянные лошадки разлетающегося на части аттракциона.

В последней сцене американской версии фильма сёстры Мортон в комнате своего дома с нетерпением ждут судьбоносного звонка от Гая. С целью подчеркнуть его значимость Хичкок высказал пожелание, чтобы на первом плане был виден телефон, а на заднем плане — девушки. Осуществлению его замысла мешала несовершенная техника того времени, не позволявшая уместить в одном кадре и телефон, и актрис. Чтобы решить затруднение, перед камерой поставили гигантский муляж телефона. Услышав звонок, Энн подбегает к столику и снимает трубку. Однако трубка у неё в руке нормальных размеров. «Всё было снято одним планом», — вспоминал Хичкок. Когда Энн идёт вперёд, камера едва заметно подаётся ей навстречу, благодаря чему телефон на полсекунды оказывается за кадром. Этого времени было достаточно, чтобы ассистент подал актрисе трубку обычного телефона.