Pour composer la musique du film, la production choisit Max Steiner, l'un des compositeurs les plus prolifiques du studio. Les producteurs changent finalement d'avis au dernier moment et confient le travail à Erich Wolfgang Korngold qui n'est pourtant pas coutumier à la composition de musique « d'action ». Avant ce film, Korngold a déjà composé pour un film avec Errol Flynn, "Capitaine Blood", mais il travaille surtout sur des concerts et des opéras. Les producteurs Henry Blanke et Hal B. Wallis envoient un télégramme à Korngold, qui était en pleine préparation pour un spectacle à Vienne et qui a finalement été reporté, pour lui proposer de faire la musique de "Robin des Bois". Erich Wolfgang Korngold part aussitôt pour les États-Unis et commence à réfléchir à ce qu'il entreprendra dans le bateau puis le train qui le mène à destination. Une fois à Los Angeles, il visionne le film mais avoue être incapable de composer pour ce genre de film et qu'il ne le fera pas. Le studio demande alors à Leo Forbstein, le responsable du département musique du studio, de convaincre Korngold. Au même moment, l'Allemagne nazie annexe l'Autriche et pousse le compositeur à rester aux États-Unis avec sa famille qui le rejoint "in extremis". Korngold, accepte finalement de composer pour le film, dira ensuite : « j'ai eu la vie sauve grâce à "Robin des bois" ». Il compose et dirige lui-même une musique qui est encore considérée comme une grande réussite.