O terceiro filme da série elaborada por James Cameron, diretor do consagrado Titanic, estreiou nos cinemas 19 anos depois do lançamento do primeiro.
Nos anos 80, a produtora Gale Ann Hurd comprou o roteiro e os direitos da série de Cameron por 1 dólar. Em troca, ele exigiu dirigir os dois primeiros filmes.
O Exterminador do Futuro 2 foi o primeiro filme a usar um protagonista construído por computação gráfica.
O roteiro inicial de O Exterminador do Futuro 3 foi veiculado na internet e recebeu duras críticas dos fãs do robô assassino. Quando o diretor Jonathan Mostow assumiu o projeto, pediu para John Brancato e Michael Ferris reescrever o texto e impôs uma rigorosa lei do silêncio no set. As medidas para evitar que a história vazasse incluíam a preparação de cópias do roteiro em papel especial que impossibilitava sua reprodução e a modificação de palavras e até frases inteiras em cada exemplar. Isto permitia que, caso o ele chegasse à público, fosse possível identificar o dono do texto vazado.
A atriz Claire Daines aceitou o papel da veterinária Kate Brewster em uma sexta-feira à noite e começou a filmar na manhã seguinte.
O robô T-1 que aparece no longa é uma máquina de verdade. Ele consiste em um tanque com enorme poder de fogo operado por três controles remotos e dotado de inteligência artificial primária.
Nas cenas em que a parte interna do robô interpretado por Arnold Schwazenegger aparece, o rosto e o corpo foi pintado de verde, apagado em computador e substituído digitalmente pela imagem da máquina.
