Le Chevalier des Sables compte parmi les derniers films réalisés par le mythique cinéaste américain Vincente Minnelli, à qui l'on doit notamment des chef-d'œuvres tels que Un Américain à Paris (1952), Les Ensorcelés(1953), Tous en scène (1954) ou encore Gigi (1958).
Le tournage du Chevalier des Sables s'est déroulé sur les plages de Big Sur en Californie.
Par la suite reprise par de nombreux musiciens, la chanson du film "The Shadow of Your Smile" a valu au Chevalier des sables l'Oscar de la meilleure chanson originale en 1965 et le Grammy Award de la chanson de l'année en 1966.
Elizabeth Taylor et Richard Burton se sont donnés la réplique à onze reprises durant leurs carrières. Le Chevalier des Sables marque leur troisième collaboration.
C'est l'actrice Raquel Welch, encore inconnue à l'époque, qui a doublé Elizabeth Taylor lors de certaines scènes se déroulant sur la plage.
Le rôle de Cos Erickson avait initialement été proposé à l'acteur Sammy Davis Jr.. Ce dernier avait même signé le contrat, ainsi qu'il l'a évoqué dans "Hollywood In A Suitcase", un film à sa mémoire. Mais un emploi du temps trop chargé et le projet de son spectacle "Golden Boy" l'ont obligé à renoncer au rôle. De même, l'actrice Kim Novak devait figurer au casting du film, jusqu'à ce qu'elle se dispute avec le producteur.
Le Chevalier des Sables ("The Sandpiper" dans sa version originale), devait initialement s'appeler "The Flight of the Sandpiper".