大怪獣決闘 ガメラ対バルゴン
本作品では人間側の主演として本郷功次郎が起用されているが、これには本郷は甚だ不本意だったという。デビュー7年目で「やっと一人前の俳優になれた」と思っていた矢先に本作品の話が本社から来て、「周りの俳優はみんな逃げてしまい、自分だけつかまった」、「自分が目指しているものとは違う」と大弱りだったという。そこで本郷は仮病を使って大阪のホテルに逃げ込みを決め、このためついに本編撮入が1カ月遅れることになった。
本郷は制作部の部課長の前で、看護婦に注射(中身は栄養剤)まで打ってもらって仮病を通そうとしたというが、「治るまで待つ」と言われ、結局引き受けることになった。「相手が(目の前にいない)怪獣じゃ、まったく(演技の)勉強をしてられない」ということで、「現場では台本は貰ったが読まなかった」という。しかし、本作品が予想外にヒットし、後年になって「まさかこんなに時代に残るとは思ってもみなかった、今ではもう財産になってしまった。ガメラに出られたことを本当に感謝してますよ」と語っている。
ニューギニアのシーンはすべてスタジオ内で撮影された。カレン役の江波杏子が南国風衣装で踊る特写スチールが撮られているが、本編ではこのようなシーンは無い。江波のスチールはその後、ロビーカードの素材に使用され、『対ジグラ』では怪獣ジグラに食べられているものもあった。
「あわじ丸」船長役の星ひかる(星光)は、特撮監督の湯浅憲明の実父である。星はバルゴンの表情モデルになった東京撮影所所長とは同期の仲間だった。村の娘役の西尋子は、本作がデビュー作。
1980年代には地上波でたびたび放送されたが、1995年から1999年までの平成ガメラ三部作が作られた折に、日本テレビ系列の『金曜ロードショー』などでガメラシリーズが放送された際、本作品は見送られた。2009年にHDリマスター版が日本BS放送にて放映された際は、冒頭で「芸術性と当時の時代背景を尊重し、そのまま放送する」旨のテロップを表示している。神戸のテレビ局サンテレビなどでは現在も時折再放送されている。
経緯は不明だが、ガメラとバルゴンの鳴き声は、『ゲゲゲの鬼太郎』第2作の「妖怪牛鬼」の鳴き声や、『マジンガーZ』の「機械獣」の声など、東映動画のテレビ作品に頻繁に流用されている。また、バルゴンの高音部分の鳴き声は、同年制作の円谷特技プロの特撮テレビドラマ『ウルトラマン』に登場した怪獣グビラのもの、低音部分の鳴き声はアレンジされて同プロのシリーズ作品『ウルトラセブン』に登場した恐竜戦車、『ウルトラマンタロウ』に登場したパンドラにそれぞれ流用された。
前作に続き、本作品に合わせてエキスプロダクションが新規製作した。鋭い目つきが特徴。昭和シリーズのガメラは基本的に四足歩行するが、これは湯浅憲明の「動物的にリアルに見せたい」との意向によるもので、最初は必ずはわせ、戦いに移行してから初めて二足になるよう演出したという。
手足を引っ込めての回転ジェットの飛行シーンは、前作ではアニメーションで描かれたが、本作品から「迫力が違う」との湯浅の意向で、火薬を仕込んだミニチュアを使うものとなった。棒の先に火種を付け、4つの噴射口に同時に点火したが、タイミングが合わなかったうえ、撮影中に消えてしまうことも多く、苦労が絶えなかった。このジェット噴射の火炎の色は、口から吐く火炎放射の赤色との区別から、青い色にされている。
1尺サイズと3尺サイズの回転ジェット用ミニチュアが作られたが、湯浅は迫力にこだわり、なるべく3尺ミニチュアを使ったという。ミニチュアは3点でピアノ線とつながれ、放射状に組んだ3本の支柱で吊るされており、支柱の中心の回転軸でミニチュアを回転させる仕掛けだった。この回転ジェットの撮影では、操演用のピアノ線が切れてしまうことが多く、見学に来ていた子供たちに笑われたこともあったという。