Palace pour chiens est adapté du roman pour enfants de Lois Duncan, publié pour la première fois en 1971. L'auteur n'est pas étrangère au monde du cinéma puisque la saga Souviens-toi... l'été dernier était également inspirée de ses romans.
Près de 70 chiens ont été nécessaires pour tourner Palace pour chiens. A l'instar du film, la plupart étaient des rescapés de la fourrière. Certains d'entre eux ont d'ailleurs été adoptés par l'équipe du film après le tournage.
Parmi les chiens du palace, on peut trouver un bull mastiff (Lenny), une Boston Terrier (Georgia), un bouledogue (Cooper), un Border Collie (Shep), un chien chinois à Crête (Roméo), une caniche (Juliette) ou encore un Beauceron (Henry).
Si la formation de la plupart des chiens a demandé entre deux et trois mois, celle des héros canins du film a duré près de seize semaines.
Tourner avec beaucoup de chiens pouvait être parfois assez compliqué pour les acteurs comme l'explique le producteur Jason Clark : "Sur un plateau normal, c'est toujours très calme quand les acteurs jouent leurs scènes. Mais quand vous tourner avec des chiens, les dresseurs crient, sautent dans tous les sens, sifflent et font un tas de choses qui peuvent distraire les acteurs."
Construire certaines machines fut un véritable défi pour le créateur d'effets spéciaux Michael Lantieri pourtant oscarisé pour Jurassic Park. La machine à rapporter de Georgie en est un bon exemple : "La première version était une machine actionnée par un ressort qui lançait une balle attachée à une ficelle dans les couloirs et la faisait ensuite revenir grâce à un moulinet. La seconde machine était plus sophistiquée et était faite avec un vélo et une main de mannequin La balle était aimantée pour coller à la main, et quand la roue se mettait à tourner, la main tournait avec elle et projetait la balle pour que les chiens puissent courir après. Cela peut paraître simple à expliquer, mais tout devait être soigneusement réglé pour fonctionner à l'écran. Nous avons passé beaucoup de temps à déterminer quel devait être le poids de la balle, et à synchroniser le mouvement de la main et le moment où la balle était projetée."
Tourner avec des machines fut parfois éprouvant pour certains chiens comme dans cette anecdote amusante rapportée par Lantieri au sujet de la machine à distribuer de la pâtée : "Quand la machine a été terminée, nous avons répété avec les chiens pour les habituer à son fonctionnement et aux bruits qu'elle faisait. Le premier chien de la table a dû apprendre à regarder passer devant lui 50 bols pleins de nourriture sans se jeter dessus."
Palace pour chiens est le premier film de Thor Freudenthal. Il s'est auparavant distingué pour son travail sur la saga Stuart Little ou sur Le Manoir hanté et les 999 fantômes. C'est pourtant son passé dans l'animation qui a convaincu les producteurs de le laisser aux commandes du film.
Les producteurs ont auditionné près de 80 garçons avant de trouver Jake T. Austin, qui allait jouer le rôle de Bruce.