C'est la seconde fois que Jaume Collet-Serra et Liam Neeson collaborent ensemble. En effet, Neeson tenait déjà le premier rôle dans Sans identité en 2011, où il incarnait un homme qui cherche à prouver qui il est vraiment, aux côtés de Diane Kruger.
Non-Stop est le deuxième long-métrage d'action après Sans identité pour Jaume Collet-Serra. Le réalisateur est plutôt un habitué des films d'horreur puisqu'il a réalisé La Maison de cire en 2005 ou encore Esther en 2009.
C'est la seconde fois que Liam Neeson et Julianne Moore collaborent ensemble. Ils interprétaient un couple en crise dans Chloé réalisé par Atom Egoyan en 2009.
Débutant avec de "petits" budgets (trente millions pour La Maison de cire ou encore Goal II la consécration), Sans identité avait réussi à amasser un budget de 100 millions de dollars, soit le double de Non-Stop.
On retrouve à la production Joel Silver qui avait donné sa chance à Jaume Collet-Serra en l'engageant sur La Maison de cire en 2005. Il avait produit Sans identité également avec Liam Neeson en 2011. Il retrouve ainsi la même équipe à la production aidé notamment d'Andrew Rona, président de la société de production créée par Silver : Silver Pictures.
Parce qu'un héros ne peut réussir seul, Bill Marks (Liam Neeson) avait besoin d'acolytes, prêts à l'aider (ou non) dans sa mission pour sauver les passagers de ce vol plutôt maudit. On retrouve ainsi l'actrice Michelle Dockery connue pour son interprétation de Mary Crawley dans la série Downton Abbey. Figure également au générique Anson Mount, tête d'affiche de la série Hell On Wheels : l'Enfer de l'Ouest. A noter que Non-Stop marque également la seconde collaboration entre le réalisateur Jaume Collet-Serra et l'acteur Jon Abrahams qui avait tenu le rôle de Dalton dans La Maison de cire (celui qui tient tout le temps une caméra et qui finit avec la tête coupée...).
La majeure partie du film a été tournée dans la reconstitution d'un avion sur un plateau new-yorkais. Cependant, les dimensions ont été revues à la hausse, notamment à cause de la grande taille de Liam Neeson (il mesure plus d'1m90 !). L'acteur s'est même blessé contre un miroir lors du tournage d'une scène de combat dans des toilettes, à cause du peu d'espace pour lui et son partenaire qui était selon Neeson : "assez imposant lui aussi".
Voilà un film qui ne risque pas de réconcilier les phobiques de l'avion. Le réalisateur Jaume Collet-Serra qui a lui-même la phobie de ces appareils confie : "La prochaine fois que je prends l’avion, je me poserai sans doute des questions sur mon voisin. C’est l’effet d’un film comme Non-Stop." Ironie du personnage, Bill Marks incarné par Liam Neeson est également un phobique de l'avion bien qu'agent de l'air !
Jaume Collet-Serra confie avoir voulu réaliser un long métrage en hommage aux films sur les catastrophes aériennes, très en vogue dans les années 70. L'un des films qui avait lancé cette mode était Airport avec Burt Lancaster réalisé par George Seaton en 1970. Non-Stop se veut également un hommage aux ambiances hitchcockiennes.
On retrouve dans Non-Stop la présence de l'actrice Lupita Nyong'O que l'on a pu voir récemment dans l'adaptation au succès mondial 12 Years A Slave réalisé par Steve McQueen où elle incarne Patsey. Concernant les retrouvailles entre Jaume Collet-Serra et Liam Neeson, c'était une évidence pour les deux hommes de participer à un nouveau projet commun : "Liam a tout pour lui (...). Le spectateur s’identifie totalement à lui et il incarne à merveille l’homme ordinaire confronté à des situations hors du commun, dans la plus pure veine hitchcockienne."
La police de l'air a été créée suite aux attentats du 11 septembre pour réduire au maximum les risques d'attaques terroristes. Liam Neeson admire beaucoup cette unité et raconte même avec humour une anecdote lors d'un vol : "J’ai interpelé deux types sur un vol (...). Quand on s’ennuie dans un avion, on observe les gens autour de soi et c’est donc ce que j’ai fait. Du coup, après avoir atterri, je me suis adressé à ces deux types et je leur ai dit : "Désolé, mais je suis comédien et j’aime bien observer les gens. Faites-vous partie de la police de l’Air ?" Et il se trouve que c’était le cas de l’un d’entre eux, même si l’autre était prof ! (...). Je n’avais qu’à moitié raison. Ce qui veut dire que je suis sans doute meilleur acteur que détective."
Le directeur de la photographie Flavio Labiano collabore pour la troisième fois avec Jaume Collet-Serra. Celui-ci avait déjà travaillé sur Goal II la consécration et sur Sans Identité également avec Liam Neeson dans le rôle principal.