Propozycję zagrania roli Humberta odrzucili: Cary Grant, Laurence Olivier i Noel Coward.
Rolę Lolity odrzuciły Tuesday Weld i Hayley Mills.
Do roli Humberta Humberta brani byli pod uwagę David Niven oraz Rex Harrison, odmówili jednak obawiając się, że rola ta jest zbyt ryzykowna i może zaszkodzić ich karierom.
Sue Lyon, 14-latka z Iowa, dostała rolę tytułową po tym, jak Kubrick przejrzał fotografie ponad 800 kandydatek.
Errol Flynn był rozważany do roli Humberta Humberta, ale umarł przed rozpoczęciem zdjęć do filmu.
Stanley Kubrick chciał obsadzić w roli Lolity Joey Heatherton, jednak ten pomysł został udaremniony przez ojca aktorki, który nie zgodził się, aby córka wystąpiła w tym filmie.
W jednej ze scen widać znak z napisem "Beardsley High Thesp's". Prawidłowa pisownia ostatniego słowa to "Thesps" (bez apostrofu).
Wielokrotnie w czasie trwania filmu zmienia się wygląd, jak i numer rejestracyjny samochodu należącego do profesora Humberta. Gdy główny bohater przyjeżdża, by odebrać Lolitę, na tablicy rejestracyjnej widać numer 2178. Kiedy mężczyzna zatrzymuje się na stacji benzynowej, do przedniej kratownicy przyczepiona jest lampa, a numer rejestracyjny to 17459. Chwilę później lampa znika, a na tablicy znajduje się kolejny numer, tj. AC629, zaś pod koniec filmu widzimy ponownie rejestrację 17459.
Zdjęcia do filmu powstały w Albany (Nowy Jork, USA), New Port i Westerly (Rhode Island, USA) oraz Gerrards Cross, Borehamwood, Bushey (Anglia, Wielka Brytania), a także nad jeziorem George (Nowy Jork, USA).
W filmie Lolita nosi zwyczajne okulary słoneczne. W przeciwieństwie do filmowych plakatów, na których oprawki jej okularów mają kształt serca.
Brano pod uwagę zakończenie, w którym Humbert i Lolita pobierają się w stanie, w którym małżeństwo nieletnich jest dozwolone. Chciano w ten sposób wywołać dobre wrażenie na cenzorach.
Oryginalny scenariusz autorstwa Nabokova różnił się od książki w znacznym stopniu i został przez Kubricka wykorzystany tylko częściowo. W późniejszym czasie wydano go pod tytułem "Lolita: scenariusz". Co interesujące, wedle tego scenariusza w filmie rolę miał mieć Nabokov - jako "świr z siatką na motyle".
Kubrick wraz ze swoim przyjacielem, producentem Jamesem B. Harrisem, zakupili prawa do powieści Nabokova za zawrotną jak na tamte czasy sumę 150 tys. dolarów.
Peter Sellers mimo podpisania kontraktu na ten film, aktywnie brał udział w innych przedsięwzięciach aktorskich. Sceny z jego udziałem zdołano nakręcić w zaledwie 2 tygodnie, w grudniu 1960. Gwoli przypomnienia, w tymże roku zagrał w 3 filmach