頭上の敵機
第一次世界大戦に陸軍の飛行機パイロットとして従軍し、地上職の副官として復職したこの人物は、第一次大戦の撃墜王で、真珠湾攻撃の翌週に陸軍航空軍中佐として復職し、イギリス駐留の第8空軍の人事部次長となったウィリアム・ホワード・ストーヴァル(英語版)をモデルにしている。第8空軍ではストーヴァルは第一次大戦の戦友、カール・スパーツ将軍らと共に勤務している。
ジョセ・ビショップ中尉 (ロバート・パットン)
映画冒頭でB-17を胴体着陸させ、名誉勲章を受けたこの人物は、はジョン・C・モーガン中尉をモデルとした。ビショップ中尉が頭部に20 mm機銃の破片を受けた操縦士の代わりに爆撃機を操縦したエピソードはモーガン中尉が名誉勲章を受章した実話とほぼ同じである。ロバート・パットンは第二次世界大戦に陸軍航空軍の航法士として従軍しており、『頭上の敵機』出演者中唯一搭乗員としての経験をもつ。
マクレニー軍曹(ロバート・アーサー)
第306航空群に所属していた正規の射撃手で、時折司令官の運転手を務めていたドナルド・ビーヴァン軍曹がモデルである。ビーヴァン軍曹は作品中のマクレニー軍曹同様飛行機に忍び込んで射撃を行ったことで有名であるが、ビーヴァンの場合は軍からの正規の要請で爆撃機に搭乗したこともある。マクレニー軍曹同様、ビーヴァン軍曹も射撃の名手だった。
硬骨漢 ジョー・コッブ少佐(ジョン・ケロッグ)
アームストロング大佐と共にB-17で戦ったポール・ティベッツ大佐に想を得ている。ティベッツは1949年に『頭上の敵機』の技術アドバイザーとなったが、すぐに第305航空群の元司令官ジョン・H・デラッシー大佐に交代している。
アーチベリー飛行場跡
作品中に描かれた航法図により、アーチベリーは作品中の第918航空群のモデルとなった第306航空群が駐留したスーライフ基地ではなく、アイルズベリー近郊であることが分かる。
20世紀フォックスの資料によると、『頭上の敵機』の映画化権利のため20世紀フォックスは$100,000を、さらに追加で最大$100,000を「ブッククラブ条項」のために支払ったとされている。20世紀フォックスの映画プロデューサーダリル・F・ザナックは、ウィリアム・ワイラー監督がパラマウント映画での映画化のため、『頭上の敵機』に興味をもっていることを知り、この高額な権利を買うことを決断している。もっとも、ザナックは1947年にアメリカ空軍が撮影に協力する確信を得た時点で最終的な判断をしている。『頭上の敵機』ではドイツ側で撮影されたものを含む実際の戦闘中の映像が使用されている。『頭上の敵機』の多くの部分はエグリン空軍基地(英語版)およびフロリダ州フォート・ワートン・ビーチで撮影された。
脚本を担当したサイ・バートレットとバーン・レイ・Jrは自身の第8空軍での経験を映画に活用している。第8空軍司令部でバートレットはサヴェージ准将のモデルとなったアームストロング大佐のそばで勤務した経験をもつ。映画中の第918航空群は、欧州戦線で長く第8空軍の主力を務めた第306航空群をモデルにしている。
重爆撃機作戦に従事した元兵士たちは『頭上の敵機』は、実戦を忠実に再現した唯一のハリウッド映画である、とコメントしている。1948年の映画『戦略爆撃指令(英語版)』と併せ、『頭上の敵機』は勧善懲悪的、楽観的な戦争映画の枠を外れ、戦争によって失われる人命と向き合う迫真のリアリティを追ったターニングポイントとされる。
グレゴリー・ペックは1950年9月7日に放送されたラジオ番組で、サヴェージ准将役を再演している。『頭上の敵機』は同名のテレビ番組としてABC系で1964年に全米に放送され、3シリーズが作られた。ロバート・ランシング(英語版)がサヴェージ准将を演じたが、第1シリーズが終わったところでポール・バーク(英語版)演じる、原作中のベン・ゲートリーをモデルにしたジョー・ギャラガー大佐が主役に交代している。テレビシリーズの戦闘シーンの大半は映画で使われたものの再利用である。日本では第1シリーズがテレビ朝日(当時:NET)系で、第2、第3シリーズがフジテレビ系で『爆撃命令』と名を変えて放映されている。
テレビシリーズの地上シーンの多くは第二次世界大戦中アメリカ陸軍パイロットの訓練用に使用されていたカリフォルニア州チノの飛行場で行われ、イギリス駐留の第8空軍の典型的な管制塔や建物を模したセットが作られた。 この飛行場は、終戦後スクラップにされるのをまつ戦闘機や爆撃機の保管場所として用いられ、映画『我等の生涯の最良の年』でダナ・アンドリューが戦争時代を回想するシーンに使われた。