Au hasard Balthazar a remporté le prix Méliès en 1966. Cette récompense, aujourd’hui renommée « Le prix du meilleur film français du syndicat de la critique de cinéma » est une distinction remise tous les ans depuis 1946 au meilleur film français.
Le réalisateur Robert Bresson avait affirmé qu'il voulait que l’âne qui représentait le fil rouge de son long-métrage ait un nom biblique. Il s’est donc inspiré de la devise "Au hasard balthazar" appartenant aux seigneurs des Baux qui prétendaient être les descendants directs du roi mage Balthazar. L’âne fut nommé ainsi et la devise devint en même temps le titre du film.
L’âne Balthazar était un animal sauvage qui n’avait pas du tout été domestiqué et entraîné pour être filmé dans un long-métrage. Cela causa de nombreux problèmes lors du tournage de certaines scènes, surtout celle du cirque où l’animal devait faire des tours aux spectateurs.
À partir de son long-métrage Journal d'un curé de campagne, Robert Bresson n’a travaillé qu’avec des acteurs non professionnels, qu'il appelait des modèles. Pour le cinéaste, il était important que le modèle n'ait jamais fait ni théâtre ni cinéma afin de pouvoir corriger son interprétation. Les nombreuses prises épuisantes permettaient au réalisateur d'obtenir le meilleur jeu d'acteur possible.
Alors qu'elle était en classe de Première, Anne Wiazemsky a été introduite auprès du réalisateur Robert Bresson par Florence Delay, la femme qui avait joué le rôle de la pucelle d’Orléans dans Le Procès de Jeanne d'Arc sorti en 1962. Convaincu du talent de Wiazemsky, le cinéaste est vite devenu obsédé par l’adolescente et pendant un mois et demi il obligea la jeune actrice à dormir dans la même chambre que lui.