Le film américain Deux têtes folles de Richard Quine est en réalité un remake du film français de 1952 La Fête à Henriette de Julien Duvivier, avec Dany Robin et Michel Auclair. Julien Duvivier et son scénariste Henri Jeanson sont notés comme les auteurs de l'histoire originale au générique du remake.
Le tournage des Deux têtes folles se termina juste à temps pour l'actrice Audrey Hepburn. En effet, à peine deux jours après, elle débutait le tournage du film Charade de Stanley Donen, aux côtés de Cary Grant. Par ailleurs, les deux films partagent un même décor : le théâtre de poupées dans un jardin public.
Plusieurs acteurs et actrices jouent les guest stars dans Deux têtes folles, le temps d'un cameo : Frank Sinatra, qui incarne un chanteur; Marlene Dietrich, dans son propre rôle; Tony Curtis, qui tient deux rôles dont celui d'un policier; ou encore Mel Ferrer. Pour la petite histoire, Tony Curtis accepta de faire une apparition dans le film pour faire plaisir au producteur George Axelrod : l'acteur principal du film, William Holden, fut obligé de rentrer à mi tournage du film dans une clinique spécialisée, pour tenter de le désintoxiquer de l'alcool...
Avant d'être retitré en français Deux têtes folles, le film de Richard Quine était nommé Paris - When It Sizzles. Lors de sa production, plusieurs titres se cont succédés avant de garder ce dernier. Ainsi le film Deux têtes folles eut aussi pour titre le temps du tournage Toghter in Paris ou encore The Girl Who Stole the Eiffel Tower, faisant référence au titre du scénario du personnage interprété par William Holden.
Pour l'actrice Audrey Hepburn, le tournage de Deux têtes folles ne fut pas un très bon souvenir. Son mari, Mel Ferrer, avait écrit à ce sujet que "ce film avait donné une bonne leçon à Audrey Hepburn (...) et que ce n'est pas parce que un film est facile à tourner ne signifie pas que tout se passera pour le mieux."
Une première avec Deux têtes folles. Au générique, Hubert de Givenchy fut la première personne créditée dans ce genre de domaine pour un film : il est ici le parfum d'Audrey Hepburn.