180 personnes ont travaillé pendant quatre ans, pour réaliser 1187 scènes. Le budget est de 12 millions de dollars.
Le dessin animé marque l'arrivée d'une équipe rajeunie, avec seize nouveaux animateurs, recrutés parmi plus de 20000 demandes.
Le grognement de l’ours, à la fin du film, avait déjà été utilisé dans Le Livre de la jungle pour le tigre Shere Khan, et dans Les Aventures de Bernard et Bianca pour les crocodiles Néron et Brutus.
Véritable film-charnière entre deux générations, Rox et Rouky est le dernier classique Disney à se clore par le traditionnel "The End". Tous ses successeurs sont en effet dotés d’un générique de fin.
C’est le coréalisateur Art Stevens qui a servi de modèle pour créer le personnage d’Amos Slade.
Pour aider les animateurs à réaliser les premiers croquis de Rox, le réalisateur Wolfgang Reitherman a apporté dans les studios le renard de compagnie de son fils.
S’inspirant très librement d’une nouvelle de Daniel P. Mannix, "Le renard et le chien de chasse", Rox et Rouky présente de nombreuses divergences avec l’histoire originale, beaucoup plus sombre que le film. Par exemple, à la fin du livre, Rox tue intentionnellement Chef, et finit par mourir d’épuisement, poursuivi par Rouky. Ce dernier est d’ailleurs abattu par son maître, qui est interné dans un établissement de retraite dans lequel les animaux ne sont pas acceptés.
Contrairement à ce que l’on peut voir à la fin du film, le personnage de Chef était censé mourir écrasé par le train. Comme ce fut le cas pour César dans La Belle et le Clochard, et pour Baloo dans Le Livre de la jungle, l’équipe du film décida de l’épargner pour éviter au jeune public une scène trop difficile.
Un court métrage en relation avec le film est sorti en 1981. Intitulé "The Fox and the Hound: A Lesson in Being Careful" (littéralement : "Rox et Rouky : une leçon de prudence"), ce petit film éducatif expliquait aux enfants l’importance d’écouter les recommandations de leurs parents.
En France, la célèbre chanteuse et présentatrice Dorothée a participé à la promotion du film en sortant une chanson destinée aux enfants qui regardaient son émission.