Le scénario est tiré d'une nouvelle éponyme écrite par le dramaturge Arthur Miller, alors mari de Marilyn Monroe.
On pourrait s'étonner du fait que Les Désaxés, tourné en 1960, soit en noir et blanc : il s'agit en fait d'un choix artistique du réalisateur, John Huston.
Souvent qualifié de film "crépusculaire", Les Désaxés ne porta pas chance à ses interprètes. Pour les trois principaux acteurs, ce film fut en effet le dernier : Clark Gable mourut d'une crise cardiaque deux jours après la fin du tournage du film ; Marilyn Monroe disparut un an après la sortie du film ; Montgomery Clift, enfin, fut lui aussi emporté par une crise cardiaque quatre ans plus tard.
A la vue du premier montage du film, la société de production, United Artists, émit le souhait de plusieurs retouches. Si cette demande ne rencontra pas d'opposition de la part de John Huston, Frank E. Taylor et Arthur Miller, elle ne fut en revanche pas du goût de Clark Gable, qui disposait d'un droit de regard sur le script. United Artists obtint cependant un certain nombre de concessions : un plan montrant un sein de Marilyn Monroe disparut ainsi du montage définitif.
Le film fut filmé dans la ville de Dayton dans le Nevada, près de l’endroit où Clark Gable tourna en 1931 dans son premier film parlant : Les Couleurs du désert.
Sur le tournage, Marilyn Monroe demandait à son mari-scénariste Arthur Miller de couper les scènes avec Eli Wallach car elle avait peur que l’acteur surpasse sa performance.
Le réalisateur John Huston voulait offrir le rôle de Gay Langland à Robert Mitchum mais le script ne plaisait pas à ce dernier. Arthur Miller retravailla donc le scénario mais au moment où il fut achevé, Robert Mitchum était engagé sur un autre film et Clark Gable fut finalement choisi.