音楽も、前作に引き続き佐藤勝が担当。本作品では、複数のパーカッションを用いた色彩感のあふれるシンフォニック・ポップスの趣となっている。また、怪獣ごとにモチーフを変えて特徴づけているが、後年のインタビューで佐藤は擬人化していてやりすぎだったと述懐している。
グアム島ロケ.
本作品では、パンアメリカン航空とのタイアップによりゴジラ映画初の海外ロケが行われ、主要なキャストがグアム島へ渡った。ただし、楠見博士役の高島忠夫だけはロケに参加しなかったため、代わりに現地で雇った高島に似た代役で撮影された。後年、高島は飛行機を苦手としていたために海外ロケを断った旨を明かしており、妻（寿美花代）の分のチケットも用意するという田中の説得を「女房が乗ろうが僕は飛行機には乗らない」とかたくなに拒絶した結果、彼や共演者からも批判されたという。
ジャングルでロケを行った際に、土屋嘉男は現地人から日本兵の生き残りがいると聞き、冗談半分で「戦争は終わった」と声をかけていったが、数年後に横井庄一が実際にその付近に潜伏していたことが明らかになった。
特撮.
本作品の敵怪獣は、すべて着ぐるみではなく操演で表現された。特技監督の有川貞昌は、カメラマン時代は操演スタッフに同情的な立場であったが、本作品では監督として無理難題を要求せねばならず、中島春雄が間に立って仲介したという。
ゾルゲル島に降る雪には発泡スチロールが使われているが、有川は「体表で溶けていく」という表現にこだわり、一部にパラフィン（蝋）を使っている。これを噴霧器で撒いて、照明で光らせることで溶けているように見せている。材料費が高いことからアップのみの使用となったが、このパラフィンによってゴジラ親子の顔の上でゆっくりと溶ける雪のカットを撮ることができた。しかし、撮影終了後はスーツや機材の手入れが大変だったという。
本作品のゴジラを演じるのは、前作まで演じ続けてきた中島ではなく俳優の大仲清治である。これは本作品のゴジラスーツがミニラとの対比上、大き目に製作されていたためであり、中島よりも長身の大仲がスーツアクターに選ばれた。中島はプール撮影でのみゴジラを演じているが、大仲が野球の試合中に指を負傷したために途中降板し、その後の撮影では関田裕がゴジラを演じている。