Pour ce film de procès, Ford utilise la technique du flash-back, qu'il emploiera aussi, notamment, dans L'Homme qui tua Liberty Valance.
Woody Strode raconte que John Ford , insatisfait des répétitions avec pour la scène où son personnage est blessé par balle, entreprit de donner plus de naturel à la scène. Pour ce faire, il énivra l'acteur la veille et charga un assistant de le maintenir dans cet état jusqu'au moment de filmer. La gueule de bois conséquente qui imprégna son jeu sembla pleinement satisfaire Ford.
Woody Strode, connu également par la suite pour son apparition dans Spartacus , n'avait jusqu'alors interprété que des rôles mineurs (comme dans La Gloire et la peur et Panique à bord) Il fut choisi par John Ford pour le rôle principal malgré l'avis du studio Warner, qui souhaitait engager un acteur de couleur plus connu tel que Sydney Poitier (L'Homme qui tua la peur ) ou Harry Belafonte (Le Monde, la chair et le diable ). Les deux hommes tourneront encore deux films ensemble (L'Homme qui tua Liberty Valance et Les Deux Cavaliers ) et resteront amis jusqu'à la mort du réalisateur.
Le 10e de cavalerie fut officiellement le premier régiment intégrant des Afro-Américains. Il engloba ensuite la 9e de cavalerie (auquel appartient le sergent Rutledge) et les 24e et 25e d'infanterie. Mark Matthews, le dernier Buffalo soldier encore vivant, est mort le 6 septembre 2005, à l'âge de 111 ans.
Le Sergent noir marque la dernière apparition à l'écran de la comédienne Billie Burke, plus connue pour son rôle de Glinda, la bonne sorcière du nord dans la comédie musicale .Le Magicien d'Oz . Bien qu'âgée de 76 ans, elle tient le rôle de la femme du Colonel Fosgate, tenu par Willis Bouchey, alors âgé de 53 ans
Le personnage de Jeffrey Hunter, le lieutenant Tom Cantrell, fait référence au ranch des Jorgensen. Il s'agit du ranch de La Prisonnière du désert, également réalisé par John Ford en 1956, où Cantrell arrivait à la fin du film.