Michael Ende, l'auteur de l'ouvrage original, refusa d'être crédité au générique du film, considérant celui-ci comme une mauvaise adaptation de son livre. Son nom apparait à la fin en tout petit.
A l'époque où il fut réalisé, L'Histoire sans fin était le film le plus cher jamais produit en Allemagne.
L'Histoire sans fin a été tourné en majeure partie en Allemagne, durant l'été de l'année 1983. Il s'agissait d'ailleurs de l'été le plus chaud dans le pays depuis 25 ans, ce qui donna lieu à quelques complications. L'une des statues de la Tour d'Ivoire a par exemple fondu littéralement sous la chaleur, alors que les arrières-plans bleus se sont révélés plusieurs fois impossibles à utiliser.
Les seules scènes du film à ne pas avoir été tournées en Allemagne, mais à Vancouver, sont celles qui se déroulent dans la ville.
Dans le livre, le personnage d'Atreyu a la peau verte. L'équipe maquillage du film a donc tenté de grimer Noah Hathaway en conséquence, mais le résultat a été tellement peu satisfaisant qu'ils abandonnèrent. "Ce n'était pas croyable! J'avais l'air d'un champignon!", se souvient l'acteur.
L'acteur Noah Hathaway a joué de malchance durant le tournage. Il a tout d'abord été expulsé et légèrement piétiné par son destrier alors qu'il apprenait à monter à cheval pour les besoins du film. Plus tard, pendant le tournage de la séquence de la noyade dans le "marécage de la mélancolie", la jambe du jeune acteur s'est retrouvée prise dans un ascenseur et il a été attiré dans l'eau, inconscient jusqu'à ce qu'il soit ramené à la surface. Enfin, il a failli perdre un œil lors du combat contre Gmork quand l'une des griffes de la bête a heurté accidentellement son visage.
Tami Stronach suivait son cours de théâtre à San Francisco lorsqu'elle passa l'audition pour le rôle de la petite Impératrice. Son enseignante était amie avec la productrice exécutif Anna Gross, qui recherchait également des nouveaux talents. La jeune actrice pensait au début qu'elle passait une audition pour jouer dans une petite pièce, et ne connaissait donc pas du tout l'ampleur du projet qui l'attendait.
Initialement, Noah Hathaway n'avait pas été retenu pour jouer Atreyu, mais lorsque le premier réalisateur quitta le projet et laissa sa place à Wolfgang Petersen, ce dernier rappela immédiatement le jeune acteur. Celui-ci, qui devait apparaître sur Broadway aux côtés de Gene Kelly dans le spectacle "Chaplin", préféra jouer dans L'Histoire sans fin.
Peu avant le tournage, la jeune actrice Tami Stronach a perdu ses deux dents de devant. Elle a été obligée de porter des prothèses pour jouer son rôle.
Pour créer Falkore, une créature motorisée de 13 mètres de long a été construite. Elle a été recouverte de 6000 écailles en plastique et de fourrure rose. Sa tête mesurait un mètre.
La chanson thème du film est interprétée par Limahl, le chanteur principal du groupe de pop Kajagoogoo.
Au début du film, l'elfe des nuits profère une injure lorsque le Mangeur de pierre arrive en renversant tout sur son passage. Le film s'adressant en priorité aux enfants, cette insulte a été couverte par le bruit de la moto du Mangeur de pierre.
Le nom de la contrée fantastique dans laquelle se déroule l'histoire est Fantastica dans l'ouvrage original. Pour des raisons de traduction en anglais, elle a été appelée Fantasia dans le film.
Le médaillon qui a été utilisé lors du tournage pour représenter l'Auryn se trouve actuellement sous verre dans le bureau de Steven Spielberg.
Noah Hathaway, qui incarnait Atreyu dans L'Histoire sans fin, possède maintenant un salon de tatouages à Los Angeles, qu'il tient avec sa femme.
L'Histoire sans fin a donné lieu à deux suites : L' Histoire sans fin II (1990) et L' Histoire sans fin 3, retour à Fantasia (1995). Une série télévisée d'animation constituée de 26 épisodes (qui correspondent aux 26 chapitres de l'oeuvre originale) a également été diffusée en 1995.