Estreia de Brad Bird num longa-metragem com atores.
Os atores Anthony Mackie (Os Agentes do Destino), Christopher Egan (Resident Evil 3 - A Extinção) e Kevin Zegers (Transamerica) tiveram seus nomes considerados para pegar o papel de Brandt, mas ele foi conquistado por Jeremy Renner.
Atrizes como Kristin Kreuk (Street Fighter - A Lenda de Chun-Li) e Lauren German (O Albergue - Parte II) foram cogitadas para o filme. Contudo, Paula Patton foi contratada para o personagem feminino.
A atriz Jacinda Barrett (Escola de Idiotas) fez testes para pegar um papel e acabou revelando detalhes da produção para a imprensa.
Precedido por Missão Impossível (1996), Missão Impossível 2 (2000) e Missão Impossível 3 (2006).
Primeiro filme da franquia a ter um subtítulo.
Orçamento estimado em US$ 140 milhões.
O diretor Brad Bird e os atores Tom Cruise e Paula Patton vieram ao Rio de Janeiro para a pré-estreia do filme, realizada em 14 de dezembro de 2011.