Si le film a été un franc et massif succès pour la Fox et surtout pour son réalisateur, Kurt Neumann, qui mourut un mois seulement après l'avant-première du film, et une semaine avant la sortie du film sur les écrans.
Du fait du très important succès rencontré, deux suites furent réalisées : après Le Retour de la Mouche d'Edward L. Bernds en 1959, ce fut La Malédiction de la mouche réalisé par Don Sharp en 1965.
Ce film reste malgré tout éclipsé, auprès du grand public, par le remake qu'en a fait David Cronenberg (La Mouche, 1986), ayant lui-même engendré une suite, La Mouche 2 (1989, Chris Walas).
James Clavell signe avec La mouche noire son tout premier scénario. Peu connu en France, on lui doit quelques bijoux du 7e Art comme le scénario (aux côtés de W. R. Burnett) du classique La Grande évasion, ou encore ceux de mini séries cultes des années 1980 : Tai-Pan et Shogun avec Richard Chamberlain.
La Mouche noire ne s'inscrit pas dans la droite ligne des films d'horreurs des années 1950. En effet, le film joue davantage sur une certaine sobriété, une stylisation dépouillée, que sur des images spectaculaires. Cet effort est notamment perceptible dans le choix du cadre : un environnement bourgeois banal, et des protagonistes : la malheureuse victime de cette expérience est très loin de la figure classique du savant fou ; il s'agit plutôt d'un homme doué à la curiosité scientifique compréhensible. Cet aspect, qui semble avoir été autant le résultat d'une volonté délibéré du réalisateur que de la prudence face aux critères moraux de l'époque, ne rend que plus étonnant le spectaculaire succès commercial que rencontra le film.
La Mouche noire est une adaptation de la nouvelle éponyme de Georges Langelaan, publiée en juin 1957 dans la revue Playboy.
La Mouche noire était en lice pour obtenir le prix Hugo (prix de science-fiction) dans la catégorie cinéma, mais cette nomination ne se concrétisa finalement pas.