Pierwotnie film wyreżyserować miał J.J. Abrams. Kandydatami na to stanowisko byli również Ruben Fleischer i Edgar Wright.
Kristine Kreuk i Laurena German były brane pod uwagę do obsadzenia w roli Jane Carter.
Anthony Mackie, Christopher Egan, Kevin Zegers, Chris Pine i Tom Hardy byli brani pod uwagę do zagrania roli Brandta, ale ostatecznie angaż otrzymał Jeremy Renner.
Jacinda Barrett kandydowała do jednej z ról.
Kiedy Hunt i jego zespół znajdują się w hotelu na Burj Khalifa, widzą burzę piaskową, która zbliża się od przodu budynku. Jednak gdy Hunt i Wistrom wychodzą przednim wejściem, burza piaskowa uderza w tył budynku.
Kiedy bohaterowie lecą prywatnym samolotem do Bombaju, można zauważyć różnicę w wyglądzie tego samolotu. Otóż podczas ujęć, które pokazują jego wnętrze, okna są duże i kwadratowe. Z zewnątrz natomiast, okna te są okrągłe, takie jak na statkach.
W oknach budynku Burj Khalifa, można przez sekundę zobaczyć odbicie helikoptera ekipy, kiedy nad nim przelatują.
Kiedy Ethan Hunt próbuje się ukryć po zewnętrznej ścianie szpitala, ujęcie kamery z dołu pokazuje stopy członka ekipy na piętrze, dokładnie nad Huntem.
Podczas wywiadu w telewizji, gdy Kurt Hendricks, mówi o broni jądrowej, posługuje się językiem szwedzkim, mimo iż rozmawia z Rosjaninem.
Po uratowaniu Hunta, kiedy znajdował się w vanie ze swoim zespołem, widać lampy LED w kolorze srebrnym, które zaraz potem znikają w niektórych ujęciach.
Finałowa walka rozgrywa się w Indiach. Ale Indie nie miały jeszcze w czasie kręcenia zdjęć takich wysokich, wielopoziomowych parkingów, które pokazano w filmie.
Można wyraźnie zauważyć, że w jednej ze scen na wielopoziomowy parking upada manekin, a nie człowiek.
Początkowe sceny w Budapeszcie rzekomo odbyły się w pobliżu dworca Keleti, ale zamiast tego, jest ujęcie z Centralnego Dworca w Pradze, w Czechach. Dowodem na to są widoczne "City Elefant", czyli pociągi, które używane są tylko w aglomeracji Pragi.
Zdjęcia do filmu kręcone były w Vancouver (Kanada), Pradze (Czechy), Dubaju (Zjednoczone Emiraty Arabskie), Bangalore, Bombaju (Indie) i Moskwie (Rosja).
Główne zdjęcia do filmu kręcono od 29 września 2010 roku do 19 marca 2011 roku.
Grający Ethana Hunta Tom Cruise wykonywał sceny wspinaczki po wieży Burj Khalifa w Dubaju (najwyższy budynek świata w czasie produkcji filmu) bez pomocy dublera.