Le père de l'actrice Uma Thurman est connu aux Etats-Unis dans un tout autre domaine, il fut le premier occidental à devenir moine bouddhiste. David O. Russell témoigne : "Pour le personnage joué par Dustin Hoffman, je me suis inspiré du professeur Bob Thurman, qui est un spécialiste de philosphie indo-tibétaine et surtout un être d'une humilité, d'une drôlerie et d'une générosité extraordinaires. Je me suis donc plus ou moins inspiré de lui pour créer le personnage de Bernard qu'interprète Dustin."
Jason Schwartzman, le héros du film en pleine crise existentielle, est le fils de l'actrice Talia Shire (Adrian dans Rocky). Cette dernière et Isabelle Huppert se fréquentent depuis longtemps. L'actrice française connait donc Jason Schwartzman, depuis sa naissance. C'est ce qui a donné l'idée à David O. Russell de les réunir tous les trois à l'écran.
Le rôle de Catherine Vauban, incarnée par Isabelle Huppert, a été proposé à Catherine Deneuve. La comédienne explique son refus : "Je suis incapable d'enchaîner les tournages. J'ai une approche très personnelle des films que je tourne, je ne peux pas passer immédiatement à un autre engagement. J'ai donc refusé un film américain (J'adore Huckabees) et le prochain sera celui d'André Téchiné (Les Temps qui changent)."
J'adore Huckabees est le quatrième film américain d'Isabelle Huppert qui poursuit doucement mais sûrement sa carrière américaine entamée il y a de ça 25 ans avec son rôle de mère maquerelle dans La Porte du paradis de Michael Cimino. Plus tard, elle tourne sous la direction de Curtis Hanson dans Faux Témoin puis en 1994 dans Amateur de Hal Hartley.
J'adore Huckabees réunit pour la première fois le couple Dustin Hoffman et Lily Tomlin, bien qu'ils aient failli incarner Popeye et Olive dans le film de Robert Altman : Popeye. C'est finalement Robin Williams et Shelley Duvall qui avaient obtenu les rôles.