この作品は劇場公開当時縦横比1:1.85の画面で映写されて来たが、1992年にアメリカのヴォイジャー社でレーザーディスク（いわゆる「クライテリオン」版）が企画された際、1:1.85サイズでテレシネ作業を行った所「画面サイズが違う」とキューブリックからクレームが付いた。曰く「(画面縦横比)1:1.33と1:1.66の2種類を混成で撮影しているので、この違いを出して欲しい」という物である。その指示に沿ってワイドスクリーンの作品で通常黒いマスクを掛けて潰される画面上下にマスクを掛けずに作業がやり直された経緯があり、2年後にコロンビア／トライスターがリマスター版レーザーディスクを発売した際にも「2種類の画面縦横比」は遵守されている。キューブリックの死後更なるリマスターを経て発売されたDVD及びブルーレイ化ではこのキューブリックの指示は顧みられず、2016年6月のクライテリオン版リマスターブルーレイでは辛うじて1:1.78のワイドテレビでも2種類の縦横比が確認出来るよう図られているが、配給のソニーが発売した盤ではスクイーズ収録・画面縦横比1:1.66～1.78に統一され、同マスターを用いた各種の放送でもこの違いは確認出来ない。この処置で破棄された効果の最たるものは、核爆弾と共にコング少佐が落下して行く場面でビスタサイズの背景に対し1:1.33で撮影された爆弾と少佐がはみ出し、光学合成で人為的に作られたフィクション、あるいはジョークを強く意識させる点である。
本作の題は長いため、『博士の異常な愛情』と略して呼ばれる事が多い。この『博士の異常な愛情』という部分は、原題の「Dr. Strangelove」からきている（「strange love」の部分を訳せば「異常な愛情」となる）。しかしここでの「Strangelove」とは人名であり、忠実に訳すなら『ストレンジラヴ博士』もしくは『ドクター・ストレンジラヴ』となる。キューブリックは原題とかけ離れた訳の題を付けることを許可せず、翻訳時もその国の言語に沿った逐語訳にすることを要求したため、これを逆手に取り、「博士の（Dr.）異常な（strange）愛情（love）」という日本語題を作り上げたとされる。
『博士の異常な愛情』と同時期にシドニー・ルメットが監督を務める『未知への飛行』が製作されていた。この映画も『博士の異常な愛情』と同様に「アメリカ空軍の爆撃機が誤指令に基づきソ連を核攻撃する」という内容だったため、キューブリックは両作が競合して興行成績を損なうことを懸念していた。彼が特に懸念していたのは、『未知への飛行』の監督が高い評価を得ているルメットで、キャストがヘンリー・フォンダ、ウォルター・マッソーの一流俳優だったことである。キューブリックは、『未知への飛行』の原作である『フェイルセーフ』が『破滅への二時間』と同様のプロットであることを理由に、「盗作された」として訴訟を起こした。彼は『未知への飛行』に登場するグロテシェル教授が、ストレンジラヴ博士と類似性があることを主張した（ただし、原作にはストレンジラヴ博士は登場していない）。最終的に両者は和解し、『未知への飛行』は『博士の異常な愛情』の公開から8か月遅れの1964年10月7日に公開されることになった。
1963年11月22日にケネディ大統領暗殺事件が発生する。映画は数週間後に公開予定だったが、事件の影響で人々が核戦争を扱ったブラックコメディ映画を観る心境ではなくなったと判断し、公開が1964年1月下旬に延期された。コング少佐による荷物の点検シーンの最後は、「これならダラスでたっぷり遊べるよ」というものだったが、事件現場がダラスだったため、ピケンズは後から「ベガスでたっぷり遊べるよ」という台詞に吹き替えることになった。また、パイ投げのエンディングがカットされた理由として、事件の影響があったことが指摘されている。このシーンではマフリー大統領が顔面に付いたパイを拭き取った後に、タージドソン将軍が「ジェントルマン!我らが勇敢な若き大統領は、彼（ソ連大使）の首相に撃たれたぞ!」と発言するが、ハーヴェイはこれについて「コロンビア側は、大統領の遺族を怒らせるだろうと危惧していた」と語っている。
本来、映画のエンディングは「最高作戦会議室で出席者がパイ投げする」というシーンになるはずだったが、諸事情でカットされた。ウォーカーによると、このシーンは「あまりにも多くのパイが投げられ、観客は誰が誰なのか判別できないほどだった」という。カットされた理由として、キューブリックは1969年のインタビューで「あまりにも極端で、映画の風刺的内容に合わないため」と語っている。サザーンの息子ナイルは、「パイ投げのシーンではキャスト全員が笑っていたため、映画では使用できませんでした。まるで吹雪のようにパイが投げられ、ある意味では迫り来るミサイルの比喩であり、彼らから古き良き時代を感じるでしょう。これは、キューブリックが言ったように『ホメーロスの厄災』なのです」と語っている。
2002年にマイナーチェンジされるまで CL600 に搭載されていた 5.8L V型12気筒エンジンは、2個のスパークプラグをタイミングをずらして点火させるデュアルイグニッションや、低負荷時に左側バンク 6 気筒を停止させるシリンダー・カットオフ・システム（ZAS）が採用された。2002年のマイナーチェンジで新開発のツインターボチャージャー付きV型12気筒エンジンが搭載され、最高出力は36パーセント向上し、最大トルクは51パーセント向上したが、シリンダー・カットオフ・システム（ZAS）は採用されなかった。CL500 には 5.0L V型8気筒エンジンが搭載された。トランスミッションは2003年10月までは5速A/Tが搭載され、2003年11月からは7速ATである7G-TRONICが搭載された。CL55 AMG は 265kW（300PS）の 5.4L V型8気筒エンジンが搭載された。このエンジンは2002年までSL55 AMGに搭載されていた。2002年からはエンジンにスーパーチャージャが追加され、CL600 のV型12気筒エンジンと同じパフォーマンスを獲得した他、ティップシフト機構付の5速A/Tも搭載された。2002年に期間限定で販売されたCL63 AMG には AMG により容量がアップされたV型12気筒エンジンが搭載され、最大出力は326kW（444PS）に達した。さらに2003年に CL65 AMG が発売され、最大出力は450kW（612PS）に達し、最大トルクは1000Nmに達した。