Alan Cumming był pierwszym wyborem Bryana Singera do zagrania Nightcrawlera. Jednak w momencie castingu aktor był nieosiągalny i jego występ stanął pod znakiem zapytania. Wówczas rolę tę dostałby Ethan Embry. O rolę starał się także Neil Patrick Harris. Jednak przedłużająca się realizacja filmu pozwoliła Cummingowi dołączyć do obsady.
Shaquille O'Neal był zainteresowany zagraniem jednej z ról w filmie.
Sabretooth (Tyler Mane) i Toad (Ray Park) mieli powrócić w tej odsłonie, uznano jednak iż film byłby zbytnio przeładowany mutantami. Z tego samego powodu w filmie nie pojawili się Bestia (grany przez Kelsey Grammera w "X-Men: Ostatni Bastion") oraz Gambit (Taylor Kitsch wcielił się w niego w "X-Men Geneza: Wolverine").
Większość aktorów wcielających się w sparaliżowane postacie było mimami, którzy potrafili grać bez ruchu.
Halle Berry zrezygnowała z filmu "Gigli", aby ponownie wcielić się w postać Storm.
Ray Park miał powrócić w tym filmie do roli Toada, aby wystąpić w scenie walki z Nightcrawlerem. Jednak nie doszło do tego ze względu na inne zobowiązania.
Gdy Nighcrawler zostaje złapany przez Ororo i profesor Grey, można zauważyć jego zwisający płaszcz. W ujęciu pokazującym Kurta od tyłu, płaszcza już nie ma.
Gdy podczas wizyty Stykera prezydent podchodzi do okna, przy zasłonach raz są flagi a raz ich nie ma.
Chwilę przed "awanturą" z zapalniczką, Pyro zależnie od ujęcia trzyma ją w różnych pozycjach - raz w bok a raz ku górze.
Kiedy ściany podziemi zaczynają pękać, z sufitu kapie woda. Jedna z kropel spada na okulary Strykera. On ogląda się do góry i zakłada okulary, na których nie ma śladu po kropli.
Na końcu filmu, gdy X-Meni wizytują prezydenta, na prezydenckim biurku widzimy niebieski skoroszyt. Kiedy X-Meni wychodzą z biurka znika skoroszyt i widzimy tylko białe kartki.
Samochód, którym Wolverine, Iceman, Rogue i Pyro uciekają z Akademii to Mazda RX-8, należąca do Cyklopa. Pojazd ten posiada obrotowy silnik Wankel, jednak dźwięk, który słyszymy brzmi jak ze zwykłego silnika tłokowego.
W poprzedniej części Halle Berry (Storm) mówiła z kenijskim akcentem, jednak od tego filmu i w każdym następnym z serii, używa akcentu amerykańskiego.
Nazwisko jednego z uczniów Akademii, Petera Rasputina, zostało nieprawidłowo przeliterowane w napisach końcowych: "Peter Raputin".
Żołnierz, który eskortuje Jasona 143 (Michael Reid MacKay) do Cerebro znika, gdy wchodzi tam Stryker (Brian Cox).
Od czasu, gdy senator Robert Kelly zmarł w połowie poprzedniego filmu, Mystique przybiera jego postać. Poza tym przemienia się w inne osoby oraz występuje jako ona sama. Senator to osoba zajmująca istotne publiczne stanowisko, przez co musi się spotykać z wieloma ludźmi, zaś jego zniknięcie na kilka godzin albo i dni (gdy Mystique wykonuje inne zadania) nie mogłoby pozostać niezauważone.
Podczas ataku na szkołę, gdy jeden z żołnierzy otwiera ogień w kuchni, stojąca na stole butelka Doctora Peppera zmienia położenie między ujęciami.
Podczas wizyty Wolverine'a w Cerebro, mężczyzna gasi swoje cygaro na dłoni. Można zauważyć proces gojenia oparzenia, ale także brak jakichkolwiek śladów popiołu.
Podczas, gdy X-Meni uciekają z laboratorium, Jean przestaje utykać w jednym z ujęć.
Kiedy wszyscy X-Meni i Xavier rozmawiają z prezydentem, każdy kto nie jest mutantem zostaje sparaliżowany, ale mimo to w jednym z ujęć widać, że ktoś mruga kilkukrotnie.
W filmie "X-Men" Loganowi dwukrotnie udaje się zidentyfikować Mistique dzięki wyczulonemu węchowi. Mimo to nie udaje mu się tego dokonać, gdy kobieta przybiera postać Jean Grey.
Gdy Stryker odwiedza Magneto, aby go przesłuchać, mężczyzna ma okulary w metalowej oprawce, których nie wykryła bramka. W tym przypadku Magneto powinien ich użyć do ucieczki.
Gdy Wolverine powraca do rezydencji na początku filmu, Jean mówi mu, że ona i Storm wybierają się do Bostonu, ale Profesor jeszcze nie śledził Nightcrawlera, więc kobiety nie powinny jeszcze znać celu podróży.
Podczas pobytu w plastikowej celi, Magneto czyta książkę pt: "The Once And Future King" w twardej oprawie, z małymi metalowymi narożnikami, których mógłby bez problemu użyć do ucieczki.
Tuż przed wyciągnięciem przez Magneto zawleczek z granatów należących do żołnierzy pilnujących Cerebro, można zauważyć żyłki przytwierdzone do zawleczek żołnierza stojącego z przodu.
W kulminacyjnym momencie, gdy Jean Grey mówi "Wiem ... to jedyny sposób", można zauważyć w tle samolot, ale bez pasażerów w środku, chociaż jeszcze w poprzednim ujęciu X-Meni stali przed oknem.
Po wydaniu Cerebro polecenia zabicia wszystkich mutantów, Stryker ucieka korytarzem. Przed otwarciem drzwi można zauważyć cień należący do członka ekipy filmowej.
Podczas rozmowy Xaviera z Loganem, długość oparcia krzesła za plecami Profesora X zmienia się między ujęciami.
Gdy samolot X-Menów stara się uniknąć rakiet można zauważyć w niektórych ujęciach, że postać Rogue pojawia się i znika na fotelu zanim.
Kiedy Magneto zabija żołnierzy poza Cerebro 2, ich ciała są pozostawione. Znikają one gdy Nightcrawler, Storm i reszta X-Menów przybywa na miejsce.
Gdy Nightcrawler mija bramkę z wykrywaczem metalu, stoi nieruchomo obok ławki z paskami na obiciu. W następnym ujęciu obicie jest czerwone i pozbawione pasków.
Gdy Wolverine poddaje Bobby'emu Dr Peppera, trzyma całą butelkę. W następnym ujęciu widać, że trzyma ją za szyjkę.
Gdy na początku filmu, Wolverine gasi cygaro w dłoni, można zauważyć ślad po obrączce ślubnej należącej do aktora Hugh Jackmana.
Gdy Logan popija swojego Doctora Peppera podczas rozmowy z Icemanem, uścisk dłoni na butelce zmienia się między ujęciami.
Zdjęcia do filmu zrealizowano w Nowym Jorku (Nowy Jork, USA), Vancouver, Victorii, Winnipeg, Burlington, Colwood, Mission, Toronto i na terenie kompleksu leśnego Kananaskis Country (Kanada).
Ian McKellen jako Magneto zajął drugie miejsce w rankingu na nalepszy czarny charakter w ekranizacji komiksu. Ranking sporządził specjalizujący się w komiksowych ekranizacjach serwis Superherohype w połowie 2004 roku.
Hugh Jackman współpracował z dietetykiem, by nabrać formy do roli Wolverine'a i przytył 10 kilogramów.
Rebecca Romijn-Stamos czekała pięć godzin na ukończenie swojej charakteryzacji.
Alan Cumming musiał przecierpieć 10 godzin charakteryzacji, by stać się Nightcrawlerem do sceny w kościele (gdzie jego skóra/charakteryzacja jest ujęta od pasa w górę).
Wózek inwalidzki Profesora Xaviera z pierwszego filmu został sprzedany prawnikowi (który pracuje dla tej samej kancelarii adwokackiej, co adwokat Patricka Stewarta). Gdy rozpoczęto produkcję, studio uświadomiło sobie, że brakuje im wózka, więc prawnik wypożyczył im wózek z powrotem - jak to ujął Stewart w jednym z wywiadów - "za znaczącą sumę".
Walka między Wolverinem i Yukiro zajęła trzy tygodnie do nakręcenia.
Śnieżne sceny w Arktyce zostały sfilmowane w Albercie (Kanada), jako iż jest to obszar znany z ciężkich śniegów. Oczywiście, gdy ekipa filmowa dotarła na miejsce, śniegu nie było w ogóle, więc trzeba było go odtworzyć.
Mrożona herbata została nałożona na końce szponów Wolverine'a, by skłonić kota w domu Icemana do polizania ich.
Restrykcje odnośnie zdrowia i bezpieczeństwa oznaczały, iż śmigła helikoptera nie mogły się ruszać, gdy aktorzy - w tym wypadku, Rebecca Romijn i Ian McKellen - siedzieli wewnątrz helikoptera. Ruchome śmigła dodano później cyfrowo.
W celu utrzymania zakończenia filmu w tajemnicy aż do premiery, powieść oraz komiks mają różne zakończenia.
Gdy Mystique przegląda pliki w komputerze Strykera, natrafia na zdjęcia strażników z więzienia Magneto. Druga od końca fotografia przedstawia samego reżysera, Bryana Singera, w kompletnym mundurze ochrony. Widniejące imię to "Singer, B."
Ian McKellen (Magneto) pracował ze scenarzystami, by scena, w której Shawn Ashmore (Iceman) mówi swoim rodzicom, że jest mutantem, w innych okolicznościach mogła przypominać scenę ujawnienia swojej orientacji homoseksualnej.
Tekst Magneto "When will these people learn how to fly?" (kiedy ci ludzie nauczą się wreszcie latać?) odnosi się do faktu, iż niektóre postacie (Jean Grey i Rogue) posiadają zdolność latania w komiksie ale nie mają jej jeszcze w filmie. Jedynymi postaciami obdarzonymi mocą latania w komiksie, które pokazały tą zdolność w filmie są Magneto i Storm.
Gdy Jean i Storm znajdują się w kościele, szukając Nightcrawlera, Jean ubrana jest w kurtkę z feniksem na plecach. Jest to ukłon w stronę fanów komiksu, gdzie Jean odradza się jako Phoenix.
Muzyka grana na otwarcie sceny, w której Nightcrawler atakuje Biały Dom to "Dies Irae" z Requiem Mozarta.
Radio w samolocie X-menów to Garmin 530 - system nawigacyjny używany w dzisiejszych śmigłowcach.
Scena walki Wolverine z żołnierzami w domu początkowo trwała trochę dłużej, ale pokazano jej skróconą wersję.
Pokój owalny ukazany w filmie był wykorzystywany w późniejszym czasie w serialu "Stargate SG-1".
Cygaro Pyro ma wygrawerowanego rekina na sobie. Reżyserowi filmu bardzo podobał się film "Szczęki".
Bestia i Gambit mieli ukazać się w drugiej części filmu.
Profesor Xavier, pod koniec filmu, wspomina książkę "The Once and Future King". Książkę tą czytał Magneto przed ucieczką z więzienia.
Realizując niektóre ujęcia Bryan Singer inspirował się serialem "Strefa mroku".
Wiele ujęć ze szkoły Xaviera było wziętych z pierwszej części filmu.
David Kaye, który podkłada głos pod postać Xaviera w animowanym serialu "X-Men: Evolution" ukazuje się przez moment w filmie.
Szkoła Xaviera została użyta również w serialu "Tajemnice Smallville".
Replika biura prezydenta została stworzona w ponad dwa miesiące.
Początkowo miała ukazać się scena, w której Magneto ratuje profesora Xaviera przed Dark Cerebro. W końcu zrezygnowano z tego pomysłu.
Scenariusz do filmy przeszedł 27 zmian.
Alan Cumming przygotowując się do roli Nightcrawlera, musiał współpracować ściśle z Terrym Notarym, zawodowym cyrkowcem, pracującym wcześniej m.in. nad ruchami Jima Carreya w "Grinchu". Jego rola polegała na nauczeniu Cumminga płynnego, baletowego wręcz sposobu poruszania się Nightcrawlera.
Wnętrza Białego Domu, ze słynnym Gabinetem Owalnym są wiernym odzwierciedleniem swojego prawdziwego odpowiednika.
Masywne biurko prezydenckie, które widzimy w gabinecie prezydenckim, zostało ręcznie wykonane. Jego tworzenie zajęło dwa miesiące. Część mebli w filmowym Białym Domu, wykonały te same firmy, które zaopatrują prawdziwy Biały Dom.
Dekoracja zrobiona specjalnie do walki Nightcrawlera ze strażnikami, została później wykorzystana w serialu "Stargate".
Na potrzeby nakręcenia scen, w których Wolverine szuka swych korzeni, jak i do finału filmu, do kanadyjskiej prowincji Alberta dostarczono 40 ton śniegu.
Aby zaoszczędzić czas, z powodu braku śniegu i ciągle wiejącego wiatru, część zdjęć plenerowych została przeniesiona i nakręcona w jednej z hal zdjęciowych (min. wejście Wolverine'a do opuszczonej zapory).
Główny scenograf filmu, Brytyjczyk Guy Dyas, wspólnie z Bryanem Singerem odwiedzili wszystkie muzea w Vancouver, by znaleźć odpowiednie, które odwzorowałoby najlepiej muzeum mutantów. Wreszcie zdecydowano się na pustą halę (przypominajacą swą konstrukcją miejsce pierwszej rozmowy Xaviera z Magneto w pierwszym filmie), która szybko zapełniła się eksponatami przywiezionymi ze wszystkich zakątków świata. Niektóre elementy ekspozycji, jak np. szkielet dinozaura, z obawy przed uszkodzeniem, odwzorowane zostały w plastiku na podstawie oryginalnych szkieletów. Do sceny zatrzymania się wszystkich ludzi zwiedzających muzeum Mutantów, podobnie jak do sceny finałowej w Gabinecie Owalnym, zatrudniono prawdziwych mimów.
Szkołę dla Mutantów zagrał zupełnie inny obiekt niż w części pierwszej. Był nim Hartley Castle w Colwood (prowincja Kolumbia Brytyjska w Kanadzie), który obecnie służy jako siedziba Royal Roads University.
Kościół w którym przebywa Nightcrawler, nie był dekoracją. Była to prawdziwa świątynia w Vancouver, która została ucharakteryzowana, żeby wyglądała, jakby była remontowana.
Wnętrze celi było tak ciasne, że gdy kręcono poszczególne ujęcia, trzeba był zdemontować część ścian, by ekipa zdjęciowa mogła się zmieścić.
By nagrać scenę spotkania Wolverine'a ze Strykerem podczas pacyfikacji szkoły, podczas ktorej pojawia się ściana lodu, na plan przywieziono prawdziwą bryłę lodu o wadze ok. 1,6 tony.
Dużym kłopotem dla twórców filmu było znalezienie odpowiedniej dużej hali dla dekoracji podziemnej bazy Strykera. W końcu znaleziono opuszczony magazyn, o rozmiarach ok. 60 x 180 metrów, w którym postawiono wszystkie dekoracje na raz (które i tak zajęły połowę kubatury hali. Całą instalacja elektryczna poukrywana w ścianach scenografii mierzyła ok. 100 km długości, do przemieszczania się pomiędzy końcami hali używano rowerów.
Walki Jean i Cyclopsa nie zostały nakręcone w normalnym studiu, tylko w wypełnionej turbinami wnętrzu elektrowni wodnej z początku XX wieku, służącej obecnie jako muzeum techniki. Ekipa realizująca film, przemalowała ściany na ciemne barwy, by zachować jednolity wygląd w stosunku do scenografii studyjnej.
Jedna ze scen filmu wymagała tego, by Hugh Jackman zagrał całkowicie nago. Ekipa w tajemnicy usunęła jedną ze ścian dekoracji, a na jej miejsce postawiono wszystkie kobiety, które pracowały tego dnia na planie. Jedną z nich była matka Jamesa Marsdena (Cyklop), z dolarami w dłoni, która zachęcała do dalszego ciągu "rozbieranej" prezentacji.
Największą tajemnicą twórców filmu była domniemana śmierć Jean Grey w finale filmu. Wszyscy, oprócz szefów z wytwórni, dostali scenariusz, w którym Jean żyje do końca. nawet Famke Janssen dowiedziała się o tym dopiero w trakcie kręcenia.
Aby nakręcić scenę rozmowy Xaviera ze swymi Mutantami w murach szkoły, Singer z ekipą musiał polecieć do Londynu, gdzie na jeden dzień zdjęciowy ściągnął Jackmana, który wtedy pracował już przy "Van Helsingu" z racji tego, że ta scena została nakręcona, po oficjalnym zakończeniu produkcji "X-Men 2". W filmie widać, że Wolverine ma nienaturalną fryzurę - aktor miał pod spodem przedłużoną przez charakteryzatorów, bujną czuprynę Van Helsinga.
Zdjęcia do filmu kręcono od 17 czerwca do 6 października 2002 roku.
O ile Gabinet Owalny w Białym Domu odtworzono w najdrobniejszych szczegółach, korytarz do niego prowadzący jest szerszy niż w rzeczywistości, dzięki czemu było dość miejsca na walkę Nightcrawlera z ochroną w prologu filmu.
Dźwięk słyszany, gdy Cerebro ma zostać użyte do zgładzenia wszystkich mutantów, a następnie ludzi, jest tym samym, które wydawały gigantyczne mrówki w horrorze "One!".
Początkowo w filmie planowano obecność Strażników podczas ataku Strykera na szkołę, ale zrezygnowano z tego pomysłu. Ostatecznie w wydaniu DVD można zobaczyć szkice koncepcyjne.
Hełm Magneto został przeprojektowany, ponieważ nakrycie głowy, które Ian McKellen nosił w poprzedniej części, było bardzo niewygodne.
Samochód Cyclopsa, które prowadzi Wolverine to Mazda RX-8. Felgi z symbolem "X" zostały stworzone specjalnie na potrzeby filmu.