Bénéficiant d'un break lors du tournage de La Garçonnière de Billy Wilder, Shirley MacLaine accepta de faire un cameo dans le film. Bien que Warner Bros lui offrit en guise de remerciement / salaire une voiture, l'actrice déclara avoir surtout accepté ce cameo parce qu'il était un bon prétexte pour venir voir ses amis du Rat Pack à Las Vegas et voir leurs shows.
Acteur noir, Sammy Davis Jr. fut obligé de rester dans les hôtels réservés "aux gens de couleur" durant le tournage. Les grands hôtels n'acceptaient pas les personnes noires dans leurs établissements, même si l'acteur, membre du Rat Pack, tournait notamment aux côtés de Frank Sinatra et Dean Martin au Sands Hotel, célèbre établissement de la ville. Ce n'est qu'à la faveur de l'intervention de Frank Sinatra auprès des propriétaires de l'hôtel casino, que Sammy Davis Jr. put être logé dans le même établissement.
Les cinq casino visés par le gang de Danny Ocean sont le Sahara, The Sands, le Desert Inn, le Riviera, et enfin l'Hotel Flamingo. Anecdote sympathique, George Raft fait un cameo dans le film, en tant que propriétaire de Casino. Raft aida le gangster mafieux Bugsy Siegel à créer l'Hotel Flamingo; ce dernier ayant joué un rôle majeur dans le développement et la croissance de Las Vegas. Brillant visionnaire mais piètre gestionnaire plombé par une dette de six millions de dollars, Bugsy Siegel fut assassiné dans sa villa d'Hollywood par des hommes de main de la mafia le 20 juin 1947.
Evoquant le tournage, Angie Dickinson, qui interprète Beatrice Ocean, la femme de Frank Sinatra, parle de l'acteur en termes élogieux : "Vous pouviez sentir toute la pièce changer lorsque Frank rentrait. Travailler avec lui m'a énormément appris. Lorsque vous êtes avec un grand acteur, il élève votre niveau de jeu". On rapporte d'ailleurs que l'actrice eut une liaison avec l'acteur...
La plupart du film fut tourné à l'aube à Las Vegas. La raison est que la plupart des acteurs du Rat Pack, artistes du Music Hall, tenaient également le soir des concerts le soir. Leur emploi du temps était donc soigneusement réglé : réveillés dans l'après-midi, ils tenaient un ou deux Show dans la soirée, enchaînaient avec les séances de maquillages, et partaient tourner.
Peu connu du grand public, le Designer Saul Bass (1920-1996), qui signe le générique d'ouverture du film, a toujours réalisé des génériques à l'avant-garde. Il eu notamment une longue collaboration avec Alfred Hitchcock, et signa les génériques de Sueurs froides, Psychose, La Mort aux trousses. On lui doit aussi ceux de West Side Story, Spartacus, ou même celui de Alien, le huitième passager, bien que non crédité pour ce dernier. Grand admirateur de son travail, Martin Scorsese l'avait sorti de sa semi retraite au début des années 90, pour lui demander de signer le générique des Affranchis, celui des Nerfs à vif, et, dans ce qui reste son ultime travail, la fabuleuse ouverture de Casino, sur le thème musical "Matthaus Passion" de Jean-Sébastien Bach.
En 2001, Steven Soderbergh réalise un remake de L' Inconnu de Las Vegas de Lewis Milestone, intitulé Ocean's eleven, avec George Clooney dans le rôle de Danny Ocean jadis incarné par Frank Sinatra.
L' Inconnu de Las Vegas de Lewis Milestone marque l'avènement de la bande à Sinatra, le Rat Pack, sur les écrans.
On peut en effet relever parmi les onze braqueurs, outre la présence de Franck Sinatra dans le rôle du leader, celles de Dean Martin, Sammy Davis Jr., Peter Lawford, et Joey Bishop, sans oublier l'apparition de Shirley MacLaine dans un rôle de femme ivre errant dans le casino.