C'est la deuxième fois que le réalisateur américain Jake Kasdan fait tourner Cameron Diaz sous sa direction. Déjà en 2011, le cinéaste adepte des comédies trash avait fait appel à l'actrice pour le premier rôle de Bad Teacher (2011). Dans Sex Tape, la comédienne est également aux premières loges et livre une performance toute aussi décomplexée.
Jack Black et Jason Segel, les deux trublions de la comédie made in US, sont habitués à partager les mêmes affiches puisqu'avant Sex Tape, les deux acolytes se sont donné la réplique dans Tenacious D in : The Pick of Destiny (2006), Les Voyages de Gulliver (2010) et Les Muppets, le retour (2011).
Si dans Bad Teacher (2011), Jason Segel et Cameron Diaz se tournaient autour, dans Sex Tape, les deux acteurs campent Annie et Jay, un couple marié.
En raison des connotations pornographiques attachées au titre "Sex Tape", la production du film a contourné le problème en choisissant comme titre de travail "Basic Math". Ainsi, il était plus facile d'obtenir les autorisations de tournage pour un film ayant pour sujet les mathématiques...
Nicholas Stoller, un autre réalisateur américain habitué à diriger Jason Segel (Sans Sarah rien ne va !, 5 ans de Réflexion) a été un temps pressenti pour diriger Sex Tape. Mais le cinéaste n'est pas parvenu à se dégager du temps, cédant la place à Jake Kasdan.
L'acteur américain Jack Black fait une apparition dans le rôle d'un producteur d'une importante entreprise spécialisée dans les films pornographiques et qui, très intéressé, contacte le couple au sujet de leur vidéo qui a fuité sur le net.
Bien que l'intrigue de Sex Tape se déroule à Los Angeles, c'est dans la ville de Boston que l'équipe du film a posé ses caméras : "Nous ne savions pas si nous allions pouvoir trouver une grande maison de style californien à Boston, mais nous avons fini par dénicher une propriété d’inspiration méditerranéenne à Weston, une banlieue chic à l’ouest de Boston", commente le chef décorateur Jefferson Sage.
Les actrices Reese Witherspoon, Amy Adams, Emily Blunt, Rose Byrne, et Jennifer Garner étaient pressenties pour jouer le premier rôle féminin du film, celui de Annie, finalement incarné par Cameron Diaz.
Cameron Diaz et Jason Segel incarnent un couple à l'écran. A noter qu'ils ont en réalité huit ans d'écart, la première étant née et 1972 et le second en 1980.