ネルソンの最期のシーンでは、警官が射殺したネルソンの利き腕を踏み、懐をあらためる非常にリアリティーのある演出が見られるが、本多は「人間は銃弾くらいでは簡単には死なない」という、自身の出征経験を踏まえての演出であることをコメントしている。
小泉博が演じる中條信一は、登場当初は人前に出るのが嫌いという設定であったが、その後は特に掘り下げられなかった。小泉は、中途半端になってしまったと感じ、自身で役を作り込むべきか悩んだが、本多は特に気にしなかったため、普段の小泉の演技になったという。
また、小泉はモスラ幼虫が東京を襲撃するシーンで、イモムシがどのように都会を破壊するのかイメージが沸かず、本多に尋ねたが「俺もよく分かんねえんだよ」と返され、本多もイメージが沸いていなかったようであったと証言している。
撮影.
中條邸の撮影では、フランキー堺がネズミに指を噛まれる事故があった。
インファント島のジャングルのシーンはスタジオセットで撮影された。照明を担当した高島利雄は、後年のインタビューでヘルメットにライトが映り込んでしまっていると指摘している。
特撮.
本作品は『ゴジラ』や『空の大怪獣 ラドン』以上に精巧な、東宝特撮映画史上最大規模のミニチュアセットが組まれた。特殊美術の入江義夫は、ミニチュアセットは本作品が頂点で、それ以後はどんどん減っていったと述べている。
また、画面に奥行きを持たせるための工夫も随所に見られ、特に幼虫モスラが横田基地近辺に現れ、そのまま青梅街道を突き進んでガソリンスタンドを破壊する場面では、画面手前から奥へまっすぐ延びる道路を奥へ行くほど先細りに作り、それに合わせて沿道の電柱も手前から奥へ順に低くなっていくように作るという、遠近を強調した設計になっていた。走行する車両も、戦車を他の車両が追い抜いていくなど、速度の違いを表現している。
モスラ幼虫が海を進むシーンは、大プールのほか、馬入川でヘリコプターによる空撮も行われた。撮影を担当した有川貞昌は、ヘリの横から出した板の上に乗って撮影しており、海軍でパイロットの経験がある有川は平然としていたが、ヘリのパイロットの方が青くなっていたという。