L'Homme de Rio est le deuxième long métrage de la fructueuse collaboration entre Philippe de Broca et Jean-Paul Belmondo. Il arrive après Cartouche (1961), et réunit 4,8 millions de spectateurs en France -c'est le plus grand succès public de son auteur. Suivront Les Tribulations d'un Chinois en Chine, du Le Magnifique et de L' Incorrigible.
Le réalisateur a dû longuement batailler avec ses producteurs pour imposer Françoise Dorléac comme partenaire de Jean-Paul Belmondo.
L'Homme de Rio compte de célèbres fans outre-Atlantique, parmi lesquels la famille Kennedy et Steven Spielberg. Celui-ci n'a jamais caché qu'il s'était inspiré du film lors de la conception des Les Aventuriers de l'Arche perdue.
L'Homme de Rio compte plusieurs références à l'univers de Tintin, à commencer par la statuette, qui rappelle celle de L'Oreille cassée. Il faut savoir que Philippe de Broca, grand amirateur de l'oeuvre de Hergé, avait été contacté quelques années plus tôt pour réaliser le premier film live inspiré des aventures du reporter, mais le projet n'avait pas abouti.
Françoise Dorléac et Jean-Paul Belmondo se retrouveront tous deux au générique de La Chasse à l'homme d'Edouard Molinaro, qui sortira quelques mois seulement après L'Homme de Rio.