Fast & Furious X était annoncé à l'origine comme l'avant-dernier volet de la saga portée par Vin Diesel depuis 2001. Il s'agit en réalité du premier volet d'une trilogie qui vient conclure les aventures de Dom et sa bande. Diesel, qui est aussi producteur de la franchise, n'en revient pas de la longévité et du succès de cette dernière : "Si vous m’aviez dit, il y a 23 ans que j’allais avoir la chance de faire partie d’une série de films anthologiques au succès mondial sur plus de 20 ans... je vous aurais pris pour un fou. Quand nous avons commencé, nous avons tourné à L.A., avec un scénario adapté à cette ville et à son public. Jamais nous n’aurions imaginé que cela pourrait intéresser les spectateurs à l’international, ni se dérouler dans le monde entier. En tout cas, jamais nous ne nous serions doutés que nous tournerions si loin de chez nous, encore moins pour y exporter notre vision de la famille."
Fast & Furious X a un budget estimé à 340 millions de dollars, ce qui en fait le film le plus coûteux de la franchise. À titre de comparaison, le précédent volet a coûté 200 millions de dollars, Fast & Furious 8 250 millions, le septième opus 190 millions, le sixième 160 millions et le cinquième 125 millions. Le tout premier avait un budget de 38 millions de dollars, le deuxième 76, tandis que le troisième et le quatrième ont respectivement coûté 85 millions.
Après avoir réalisé les épisodes 5, 6 et 9, Justin Lin devait initialement mettre en scène le dixième épisode de la saga. Mais il quitte le tournage le 27 avril 2022, avant que Louis Leterrier ne prenne la relève cinq jours plus tard. Le Français avait déjà été approché par Universal pour mettre en scène des films de la franchise mais il ne se sentait pas encore prêt : "C'est incroyable. C'est une saga fondatrice. Ça fait 20 ans que les spectateurs évoluent avec les personnages. Donc c'est effrayant... Mais sous l'impulsion de ma femme j'ai finalement accepté. Tout le monde m'a traité comme un membre de la famille et au bout de la deuxième prise c'était mon film. J'étais très bien entouré." Il a dû réécrire le scénario en 4 jours, avant de s'envoler pour le tournage à Londres.
Dom et sa bande sont confrontés à un nouvel ennemi : Dante, interprété par Jason Momoa. Il s'agit du fils du ponte de la drogue Hernan Reyes, antagoniste de l'épisode 5. Dante a préparé sa vengeance durant de nombreuses années, observant Dom et ses proches dans l'ombre. Vin Diesel avait repéré Jason Momoa depuis des années et avait déjà songé à le caster en 2013 pour Riddick. L'interprète de Dante déclare : "ça faisait 10 ans que je n’avais pas joué de personnage de méchant, et l’opportunité d’intégrer la franchise signifiait beaucoup pour moi. Je me réjouissais à la fois de pouvoir y laisser ma marque et d’y injecter quelque chose de nouveau et de passionnant. Je me suis beaucoup amusé avec ce mélange entre humour et psychopathie."
Fast & Furious X comporte une scène de combat entre Cypher (Charlize Theron) et Letty (Michelle Rodriguez). Celle-ci sortait d’un entraînement intensif pour Donjons et Dragons : "Nous avions une ligne de sécurité d’1/2 cm. Nous étions très très curieuses de tester nos limites et de voir jusqu’où nous pouvions aller. Charlize est un vrai monstre, si je peux m’exprimer ainsi, elle a des coudes très pointus et c’est une vraie pro. Elle ne perd jamais ses marques et ne manque jamais un coup, c’est d’ailleurs pour ça que je l’adore. Elle n’hésite pas à se jeter au sol à se fracasser le crâne contre un mur. Nous faisions un tandem idéal parce que je suis comme elle, je n’hésite pas, j’y vais à fond".
Par un heureux hasard, Theron se préparait pour The Old Guard 2, ce qui lui a permis d’être plus qu’entraînée pour les scènes de combats et les cascades du film : "Je me suis entraînée 7 semaines à L.A., avant Fast & Furious X, alors l’équipe des cascades m’a envoyé un tas de choses pour m'entraîner en amont." Elle estime que l'équipe a une responsabilité dans la représentation de la violence : "Pour moi les scènes de combat sont très importantes et je trouve que c’est très irrespectueux de chorégraphier des combats pour des femmes sans prendre en compte leur spécificité et surtout sans en montrer les conséquences."
Louis Leterrier connaît Jason Statham depuis Le Transporteur, qui était son tout premier film. C’est pendant ce tournage qu’ils ont vu ensemble Fast & Furious, qui a été une influence majeure dans leurs carrières respectives : "On venait de finir notre journée de tournage puis on est allés sur les Champs-Élysées le voir et ça nous a complètement retourné le cerveau. Tous les spectateurs étaient d’accord à la sortie du cinéma: c’était le meilleur film qu’ils avaient vu depuis longtemps — les voitures, le son, les combats, l’amitié, la musique... J’ai tout de suite dit à Jason "Il faut qu’on fasse quelque chose comme ça. On ne peut pas être en dessous de ce film !"" 22 ans plus tard, les voilà réunis sur le même plateau.
Parmi les nouveaux visages de la saga, on compte Brie Larson dans le rôle de Tess, une transfuge de l’Agence qui va voler au secours de Dom et de son équipe au moment où ils vont se trouver le dos au mur. L'actrice était ravie de rejoindre la franchise : "Quand on m’a dit que j’allais faire partie de la famille FAST, je me suis mise à courir dans tous les sens tellement j’étais contente. Ça faisait des années que je tannais mon agent pour faire ce genre de films, alors c’était un peu comme la concrétisation d’un rêve. C’est le genre de films que tout le monde veut aller voir au cinéma en famille, et c’est quelque chose que je respecte."
Abuelita, la grand-mère paternelle de Dom, Mia, et Jakob est incarnée par la comédienne de légende Oscarisée pour West Side Story, Rita Moreno. Pour Michelle Rodriguez, son arrivée dans la franchise n'est pas anodin pour la communauté hispanique : "Une grande partie de notre fan base est latino. Inviter cette magnifique actrice, cette légende du cinéma est un hommage à cette communauté. Elle est tellement majestueuse, elle a su repousser des frontières à une époque où les blancs dominaient sans partage l’industrie du cinéma, et c’est une actrice dont nous sommes très fiers".
Outre Brie Larson et Jason Momoa, cet épisode accueille deux nouveaux comédiens : Alan Ritchson et Daniela Melchior. Le premier incarne l’agent Aimes, qui dirige à présent l’Agence. L'acteur tient depuis 2022 le rôle-titre de la série Reacher. La seconde joue Isabel, une pilote de course de rues brésiliennes qui affronte Dom et Dante lors d’une course à Rio. Le grand public a pu découvrir l'actrice dans The Suicide Squad, où elle interprète Ratcatcher.
Alban Lenoir, devenu le visage des films d'action français qui cartonnent sur Netflix, a été approché par la production pour rejoindre le casting du dixième volet. Mais l'acteur n'était pas disponible et a dû refuser, malgré plusieurs relances et l'intérêt de Justin Lin — qui était alors attaché au projet comme réalisateur. Il raconte à SensCritique : "J'ai reçu un coup de fil mais je n'étais pas libre. Je ne pouvais pas, et en plus ils tournaient à Londres. [...] J'aurais tellement kiffé ! En plus, ils m'ont proposé un rôle plutôt important. Et j'ai fait : 'Non, je ne peux vraiment pas'. Ils me rappellent un mois après en disant : 'Mec, on veut vraiment que tu sois dedans, si tu veux on trouve un truc de cinq, six jours avec Charlize Theron' et j'ai fait 'Mais, je ne peux pas !'."
Dennis McCarthy, responsable du parc automobile du film, est présent sur la saga depuis l'épisode 3, Fast & Furious: Tokyo Drift. Pour Fast & Furious X, il est encore allé dénicher des voitures d’exception :
On retrouve au casting deux acteurs qui ont incarné Aquaman : Jason Momoa bien sûr, mais aussi Alan Ritchson, qui a joué le super-héros dans la série Smallville au cours de quatre épisodes des saisons 5, 6, 8 et 10.