1980年代頃にソ連空軍は、Su-24の後継機となる戦闘爆撃機を求めていた。スホーイ設計局がそれに応じ、T-10Vの計画名でSu-27戦闘機の発展型として複座型のSu-34を開発した。名称内の末尾番号を4としたのは、Su-24との任務上の関連性を示すためである。ロシア空軍では、2000年代初頭まではスホーイ設計局名称のSu-27IBの名称を使用していた。また、海軍型はSu-32の名称が付けられていた。ロシア空軍向けのSu-34は1994年12月28日に量産型仕様の初号機が初飛行しており、1997年の初めに先行量産機4機が製造され、12機が発注されたが資金難を理由に一旦は製造が停止された。2000年9月には資金調達が可能となり製造が再開され、2005年4月に第1生産バッチ分の5機が製造され、2006年10月12日にその初号機が初飛行している。2008年にスホーイ社との間で量産型の第1次発注の18機の製造契約が結ばれ、2008年1月9日には、スホーイ社はSu-34のフルレート生産を開始したことを報告した。2010年に最初の連隊分の24機が空軍に引き渡される予定であったが、スホーイ社での作業に遅れが発生したため、契約分のそれらの飛行試験は2010年11月に始まり、最初の4機が2010年12月28日に空軍に引き渡されている。その後も空軍はスホーイ社との間で追加契約を行い、2015年までに58機を調達する計画としているが、この計画も遅れることが予定されている。海軍型のSu-34FNはロシア海軍の購入が決まらず、生産と配備の予定は立っていない。2008年5月9日、モスクワで行われた対独戦勝パレードにSu-34が参加した。Su-34を操縦したのは、リペツク飛行センター司令アレクサンドル・ハルチェフスキー空軍少将であった。5月9日の対独戦勝パレード当日、Su-34はSu-24前線爆撃機と並んで飛行し、本機がSu-24の後継機である事を印象付けた。
スペース・シャトル・チャレンジャーの事故は1986年1月28日の午前11:39（EST）に起こった。チャレンジャーは発射されてから73秒後に爆発・分解した。1986年後半、ロジャーズ委員会とアメリカ合衆国下院科学技術委員会はチャレンジャー事故が右の固体ロケット・ブースターの接続部分を密封するOリングの欠陥に起因し、Oリングから高温高圧のガスと最終的に炎を吹き出し、それが隣接した外部燃料タンクに接触し、構造の障害を引き起こしたとの判断を下した。Oリングの欠陥は、発射日の気温の低下を含む要因によってあまりに簡単に性能が損なわれることがある、不完全な設計のものによると考えられた。破損したOリング（材質：ヴァイトン　フッ素ゴムの一種）は、モートン-サイオコールによって製造されたが、NASAの仕様は、そのような低温で適切に機能することを要求していなかった。発射サイトがフロリダ州にあったので、固体燃料ロケット・ブースター（SRB）の設計仕様は氷点より上の 40°F（8℃）を下限としていた。発射の直前の故障部位付近の温度の計測結果は、夜間の気温が 20°F 台であったために、26°F（−6℃）だった。接続Oリングにおいてそうした条件の下で、ヴァイトンは 25°F の場合より 45°F の場合のほうがおよそ2倍速く圧力から回復することを確かめている。下院委員会のレポートでは、発射前の接続部の氷がOリングの密封に同様に影響していたかもしれなかったとした。
1929年にサイオコール・ケミカル社が設立された。その最初の事業は合成ゴムとポリマー・シーラントの製造であり、同社は第二次世界大戦中の液体ポリマー・シーラントの主要な供給元であった。ジェット推進研究所の科学者がサイオコールのポリマーから理想的なロケット燃料の製造が可能であることを発見したとき、サイオコールは新しい分野へ進出することとなった。メリーランド州エルクトンに研究所、後にアラバマ州ハンツビルのレッドストーン兵器廠とエルクトンに生産施設を設けた。ハンツビルでは、XM33ポラックス、TX-18ファルコン及びTX-135ナイキ・ゼウス・システムを製造したが、1996年に閉鎖された。1950年代中頃に、同社はロケット試験射場のためにユタ州に広大な土地を購入し、ユタ州マグナとプロモントリー（スペース・シャトルのSRB（固体燃料ロケット・ブースター）の故郷）で主要な事業を展開し続ける。同社の現在の本部はブリガムシティーにある。2005年現在、同社は世界中で4,000人以上の従業員を擁し、年商はおよそ8億4,000万ドルである。
勝元役の選考に当たっては、渡辺謙以外に役所広司も有力候補であったという。本作品においては、勝元は英語も話せる立場である事がキーとなっている。オーディションが行なわれた時点では、渡辺謙は英語が満足に話せなかった。そのため渡辺は、オーディションに合格してから英会話を特訓した。その甲斐あって、現在では英会話に関しては通訳無しで意思疎通ができるレベルに到達し、それ以降の作品（『SAYURI』や『硫黄島からの手紙』、『インセプション』など）でも英語力を生かした演技をこなしている。なお、真田広之は撮影開始時点ですでに英語が話せた事を生かし、演出面で日本人から見ておかしく感じる部分が無いかといった微細な部分に関して、ほとんどの撮影現場に立会って意見を述べ、結果的にスーパーバイザー的役割もこなしており、英語の話せる原田眞人も同じく製作に協力した。最後の合戦シーンでは、JAC出身である真田広之の殺陣姿が大変に見事なものであったため、主役のトムよりも目立ってしまったとして、真田のシーンが大幅にカットされた。勝元の息子・信忠役を演じた小山田真は、当時は俳優になるため留学生としてロサンゼルスに在住していたため、オーディションはロサンゼルスのキャスティングディレクターのビキー・トーマスのもと受けている。英語が流暢に話せすぎていた為、信忠役が話す英語をもう少し日本語っぽい英語するようにと言われていた。また、アメリカで全米武術大会優勝経験がある事も決め手の一つとなった。渡米2年後、最初の劇場映画であり、ハリウッドデビュー作品となった。寡黙なサムライを演じた「日本一の斬られ役」福本清三は時代劇になくてはならない存在。起用に関しては、コーディネーターである奈良橋陽子の推薦によるところが大きい。里の武士たち・政府軍の兵士たちを務めるエキストラはすべて、オーディションで集められた日本人である。エキストラを務めた者の記すブログに拠れば、政府軍を演じたグループが別のシーンでは里の武士を演じる事もあったという。当初、製作陣はこれらエキストラの起用に関して、徴兵制を経て兵器の取り扱いに慣れている韓国人や、銃規制のゆるい環境で育った日系アメリカ人などを使うことを考えていたようだが、トム・クルーズらの反対によって、日本から500名ほどの若者がニュージーランドに集められ、軍隊さながらの練成教育が行なわれたという。