L'Homme qui ment est le troisième long métrage du réalisateur Alain Robbe-Grillet. Après Trans-Europ-Express (1966), le metteur en scène signe l'un de ses premiers films. Il en réalisera dix dans sa carrière jusqu'à Gradiva (2006), son dernier film avant de disparaître deux ans plus tard suite à des problèmes cardiaques.
C'est la deuxième fois que le réalisateur Alain Robbe-Grillet et le comédien Jean-Louis Trintignant collaborent sur le même film. Avant L'Homme qui ment, ils avaient travaillé ensemble sur Trans-Europ-Express (1966). Ce ne fut pas la dernière puisqu'ils ont réitéré l'expérience pour deux autres films : Glissements progressifs du plaisir (1974) et Le Jeu de feu (1975).
Bien avant de recevoir des prix pour sa performance dans Amour (2012) de Michael Haneke, Jean-Louis Trintignant avait remporté l'Ours d'Argent du Meilleur Acteur pour L'Homme qui ment aux Berlinales de 1968.