Na samym początku planowano, aby rolę Domino powierzyć Luciane Paluzzi. Została jednak ona obsadzona w roli Fiony Volpe.
Raquel Welch, Julie Christie, Faye Dunaway, Yvonne Monlaur, Gloria Paul i Maria Grazia Buccella były rozważane do roli Domino.
Burl Ives miał pierwotnie zagrać Largo.
Początkowo Fiona miała mieć na nazwisko Kelly i być Irlandką. Wtedy na jej odtwórczynię planowano Suzannę Leigh. Następnie zmieniono koncepcję i nazwisko bohaterki na Volpe, a kandydatkami do zagrania zostały Lea Massari i Gisela Hahn. Ostatecznie Terence Young zadecydował, że rolę dostanie Luciana Paluzzi, z którą znał się z czasów współpracy przy filmie "No Time to Die".
Alfred Hitchcock rozważał reżyserię tego filmu.
W sekwencji otwierającej, gdy drzwi samochodu od orszaku pogrzebowego otwierają się, można dostrzec odbicie ekipy oświetleniowej.
Kiedy w sekwencji otwierającej kobieta rozmawia na balkonie przez telefon, to co mówi nie zgadza się z jej ruchem ust.
Zegarek Bonda zmienia ręce między ujęciami w ośrodku, gdy Bond rozmawia z recepcjonistą.
Kiedy Vulcan wlatuje do morza widać druty, które go podtrzymują.
Kiedy Bond informuje Domino o tym, że Largo zabił jej brata, łzy rozmazują jej tusz na rzęsach. Jednak tusz nie rozmył jej się wcześniej, mimo że przez dłuższy czas nurkowała.
Kiedy Q mówi do Bonda, jego usta nie ruszają się.
Gdy Bond ucieka z basenu z rekinami i wchodzi do samochodu, w szybie otwieranych drzwi widać ekipę oświetleniową.
Kiedy Bond i Leiter lecą helikopterem nad Golden Grotto, Leiter ma szorty, które w ujęciach zmieniają się w długie spodnie, a potem znowu w szorty.
Kiedy Bond wychodzi z podziemi Palmiry, zostawia klapę wejścia otwartą. Chwilę później klapa jest zamknięta.
Zdjęcia do filmu kręcono w Paryżu, Anet (Francja), Nassau, w grotach Thunderball i Golden, na wyspach New Providence, Paradise, Rose i Staniel Cay (Bahamy), w Iver Heath, Beaconsfield, Chalfont St Peter, Londynie, na torze Silverstone w okolicach Silverstone i Whittlebury (Anglia, Wielka Brytania), Miami, Ocala (Floryda, USA) oraz na Oceanie Atlantyckim.
Vulcan był bombowcem naturalnej wielkości, zbudowanym głównie z plastiku. Skonstruowano go w Nassau podczas dwumiesięcznej pracy przed rozpoczęciem zdjęć. Zakotwiczenie Vulcana trwało dwa dni.
Martine Beswick kazano opalać się przez dwa tygodnie, aby efekt dziewczyny pochodzącej z Nassau był bardziej prawdziwy.
Eksplozja Disco Volante była tak potężna, że nawet w odległości kilku mil od wybuchu wypadły szyby z okien.
Na początku planowano, aby Operacja Piorun była pierwszym filmem o 007.
Gdy James Bond walczy ze strażnikiem w basenie, Largo każe wypuścić na nich rekiny. Twórcy filmu umieścili w basenie szybę, mającą odgradzać rekiny od Seana Connery'ego, ale kilka z nich przedostało się do aktora. W tej scenie na jego twarzy widać autentyczne przerażenie.
Zdjęcia do filmu kręcono od 16 lutego do 9 lipca 1965 roku.
Johnny Cash napisał piosenkę do filmu zatytułowaną "Thunderball", która jednak została odrzucona przez twórców.