• 山姆·洛克威尔曾经是《钢铁侠》第一集里饰演男主角托尼·斯塔克的最初人选之一，最后却在续集《钢铁侠2》里饰演史塔克的死对头、商业竞争对手贾斯丁·汉默。
• 阿尔·帕西诺曾经考虑出演贾斯汀·汉默一角。
• 在原创漫画里，贾斯丁·汉默是个上了年纪的精明生意人，但在电影版里，为了让他成为托尼·史塔克一样外型的死对头，才把他重新塑造成一个年轻的角色。当然，部分原因也是因为艾尔·帕西诺没有出演。
• 女星艾米莉·布朗特原本已經敲定演出片中黑寡妇一角，可是因为与她主演的《格列佛游记》撞期而被迫退出，后来这个角色还考虑过杰西卡·阿尔芭、杰玛·阿特登、娜塔莉·波特曼、杰西卡·贝尔以及安吉丽娜·朱莉，但最后还是决定由斯嘉丽·约翰逊主演。
• 斯嘉丽·约翰逊因为太喜欢剧中代号“黑寡妇”的娜塔莎·罗曼诺夫一角，她甚至在还没有确定能否获得这个角色前就迫不及待的把头发染成红色。
• 为了准备这个角色，斯嘉丽·约翰逊在开拍主要镜头前，接受了6个星期的特别训练，之后花了整整6个月的时间拍摄这部电影。但除开斯嘉丽·约翰逊的戏份，本片的主要拍摄工作用了71个工作日。
• 斯嘉丽·约翰逊在《钢铁侠2》里的演出，明显借鉴了1939年葛丽泰·嘉宝主演的电影《妮诺奇嘉》中的蛇蝎美女Nina Ivanovna Yakushova，以及1977年《海底城》里芭芭拉·贝芝所饰演的克格勃女特务安雅的演绎风格。
• 在《钢铁侠》第一集里饰演罗德上校的泰伦斯·霍华德，因为和惊奇漫画谈崩，因此第二集里的这个角色由唐·钱德尔取代演出。有趣的是，泰伦斯·霍华德和唐·钱德尔曾经共同主演2004公映的奥斯卡最佳影片《撞车》。
• 根据唐·钱德尔的说法，他本来想要以自己的方式来出演男主角史塔克的左右手罗德上校，但最后还是尽可能的借用泰伦斯·霍华德在第一集里的演出，让观众不会感到两集里这个角色有太大的差别。
• 《钢铁侠2》里的大反派Ivan Vanko，是漫画里钢铁侠的对手Crimson Dynamo（穿着一件能操控电力的铠甲），以及鞭索（手持一条特制的酸性剃刀鞭）的综合体，战斗能力非常凶猛。除此之外，片中鞭索的国籍和本名都是从漫画里的Crimson Dynamo的身份而来。
• 片中鞭索的光鞭设计，明显有着《星球大战》里光剑的影子。
• 米基·洛克为了饰演代号鞭索的Ivan Vanko，亲自走访了莫斯科恶名昭彰的Butyrka军事监狱，他甚至还建议这个角色的半数对白应以俄语写成。
• 塞缪尔·杰克逊本来因为合约问题谈不拢，因此对于在《钢铁侠2》里再度饰演独眼侠尼克·福瑞兴趣缺缺，但导演乔恩·费儒保证会给他更多的戏份，并且他还和惊奇漫画公司破天荒的达成协议：在9部惊奇漫画所改编的影片里饰演独眼侠尼克·福瑞这个角色。
• 由于受到2008年全球大热的《黑暗骑士》的影响，乔恩·费儒本来打算将《钢铁侠2》的某些片段用IMAX摄影机摄影下来，但后来不得已放弃这个构思，因为他认为影片的视觉效果在如此高解析的画面之下，看起来欠缺说服力。因此，本片的IMAX版并没有使用专门的摄像机来进行拍摄。
• 小罗伯特·唐尼向剧组建议本片里钢铁侠的服装应该像漫画或第一集电影中那样，设计成能够装进手提箱里。
• 本片的编剧贾斯汀·塞洛克斯是小罗伯特·唐尼向剧组推荐的，他们之前在《热带惊雷》里曾经有过合作。
• 担任本片配乐的约翰.戴布尼只用了4天就完成了配乐工作。
• 范文芳和章子怡都曾经是Rumiko Fujikawa一角的人选。
• 曾盛传爱德华.诺顿将会在《钢铁侠2》里客串绿巨人一角，因为之前的他主演的《无敌浩克》结尾也有小罗伯特.唐尼的客串。
• 蒂姆.罗宾斯曾是饰演主人公托尼.史塔克的父亲霍华.斯塔克的人选。
• 第二集故事的基本架构来自《钢铁侠2》原著漫画的《瓶中的恶魔》一章。
• 剧组特地邀请了著名的动画师Genndy Tartakovsky，来为影片的动作戏绘制分镜剧本。
• 《钢铁侠2》是惊奇漫画制作的第一部续集电影，也是本片导演乔恩.费儒作为导演与演员所参与的第一部续集电影。
• 小罗伯特·唐尼为再次出演钢铁侠增加了20磅肌肉。
• 托尼·斯塔克在摩纳哥的赛车原本设定是钢铁侠红，但小罗伯特·唐尼坚持开蓝白色的车。
• 黑寡妇的化名“娜塔莉·罗曼诺夫”的灵感来自于“南茜·拉什曼”，一个她曾在漫画中使用过的神盾局掩护身份。
• 《美国队长3》（2016）中蜘蛛侠扮演者汤姆赫兰德早在本片中客串过，扮演一个带着钢铁侠面具的勇敢地面对反派的小孩。