Les acteurs furent entraînés physiquement quatre mois avant le début du tournage. Les quatre acteurs principaux, Zhang Ziyi, Woo-sung Jung, Ahn Song-Gi et Joo Jin-Mo, suivirent des cours intensifs quotidiens d'équitation et d'arts martiaux afin de coller le plus possible à leurs personnages de guerriers et pour un rendu réaliste des scènes de combats.
Avec un budget atteignant 15 millions de dollars, Musa, la princesse du désert est le film le plus cher de l'histoire du cinéma coréen. Le tournage s'est déroulé dans plus de dix régions à travers la Chine. Ce qui constitue au final un voyage de 10 000 km dans les provinces chinoises pour cinq mois de tournage avec une équipe de 300 acteurs et techniciens.
Le réalisateur Kim Sung-Soo avoue avoir été inspiré par deux grands cinéastes pour la création de cette grande fresque de l'histoire asiatique ; l'Américain Sam Peckinpah qui réalisa La Horde sauvage et le Japonais Akira Kurosawa qui signa Les Sept samourais. Il déclare également que La princesse du désert est une évocation et un hommage à ses lointains ancêtres.
Musa, la princesse du désert est une superproduction asiatique impliquant la Chine, la Corée du Sud et le Japon. Il s'agit du quatrème long métrage du réalisateur coréen Kim Sung-Soo. La production est chinoise avec Zhang Xia, productrice de Adieu ma concubine. Enfin, c'est le compositeur japonais Sagisu Shiro