Alfred Hitchcock, qui détestait le ciel bleu roi rendu par le Technicolor dans les scènes nocturnes, décida de les filmer à l'aide d'un filtre vert ; même si selon ses propres mots "ce n'est pas absolument correct pour obtenir un bleu foncé, bleu ardoise, bleu-gris comme une nuit réelle."
C'est en venant faire la promotion du film au festival de Cannes en 1955 que Grace Kelly rencontra le Prince Rainier au cours d'un reportage photo organisé par le magazine Paris-Match. Elle tournera encore deux films après La Main au collet (Haute Société de Charles Walters, et Le Cygne de Charles Vidor) avant de renoncer à sa carrière en épousant le 19 avril 1956 l'héritier des Grimaldi.
Alfred Hitchcock retrouve dans La Main au collet pour la troisième fois de suite son actrice fétiche Grace Kelly après Le Crime était presque parfait (1954) et Fenêtre sur cour (1954).
Troisième collaboration également avec Cary Grant qu'il convainct de sortir d'une semi-retraite, alors que son dernier film La Femme rêvée (Sidney Sheldon) était sorti en 1953. Hitchcock, qui l'avait déjà dirigé dans Soupçons (1941) et Les Enchaînés (1946), tournera une dernière fois avec lui en 1959 avec La Mort aux trousses.
Avec La Main au collet, Alfred Hitchcock tournait pour la première fois en Vistavision avant de le réutiliser pour Mais qui a tué Harry ? (1955), Vertigo (1958) et La Mort aux trousses (1959). La Paramount qui voulait notamment concurrencer le Cinémascope de la Fox avait lancé le procédé en 1954 avec Noël blanc de Michael Curtiz. Contrairement aux systèmes habituels, le défilement de prises de vues se faisait horizontalement. Après son passage en laboratoire la pellicule était projetée soit en format 1 :66, soit en format 1 :85, et défilait horizontalement. Mais le procédé ne rencontra pas le succès escompté et fut quasiment abandonné au début des années 60.
Le film est adapté d'un roman de David Dodge paru en 1952 et dont Alfred Hitchcock avait acquis les droits, avant même sa publication, vers la fin de l'année 1951.
Grace Kelly raconta que Cary Grant était très inquiet lors de la scène en voiture , car elle était myope : "Je devais conduire une puissante voiture de sport et l'arrêter dans un buisson, juste au bord de la corniche. Il était très anxieux et moi aussi." Scène prémonitoire, c'est sur une route semblable surplombant Monaco qu'elle perdit le contrôle de sa voiture à la suite d'une attaque le 13 septembre 1982 et décéda le lendemain.
En plein macchathyrsme, Alfred Hitchcock dut renoncer à une plaisanterie que le personnage de Cary Grant devait lancer à Grace Kelly pour lui prouver sa nationalité américaine, et qui disait : "On a trouvé un communiste à l'ambassade de Russie."
Alfred Hitchcock retrouve ici son scénariste de Fenêtre sur cour (1954), John Michael Hayes, à qui il confiera les scripts de ses deux prochains films : Mais qui a tué Harry ? (1955) et L'Homme qui en savait trop (1956).
Lorsque le personnage interprété par Cary Grant apparaît les premières fois à l'écran dans La Main au collet, Alfred Hitchcock inséra des images subliminales représentant un chat noir. Le personnage John Robie est en effet surnommé "le chat".
Grace Kelly raconte qu'Alfred Hitchcock avait maigri de cinq kilos avant de débuter le tournage pour pouvoir pleinement profiter de la cuisine française : "quand il est arrivé pour tourner, il avait mis trois jours pour descendre de Paris à Cannes : il s'était arrêté dans tous les grands restaurants."
La nouveauté du film par rapport à l'oeuvre d'Alfred Hitchcock, mais aussi par rapport à l'époque, est la place évidente donnée aux extérieurs. La production engagea même des frais dans la location d'un hélicoptère pour certaines vues d'ensemble. Claude Chabrol déclara entre autres qu'il régnait "sur ce film un ton documentaire quasi néo-réaliste qui en constitue la nouveauté." Il avait à l'époque assisté au tournage alors qu'il préparait avec Eric Rohmer leur livre Hitchcock paru en 1957.
La Main au collet reçut l'Oscar 1956 de la Meilleure Photographie, et fut nommé dans les catégories Meilleurs Décors et Meilleurs Costumes. Alfred Hitchcock entra également en lice pour le Lion d'Or à la Mostra de Venise en 1955.