Роли матери и сестры главного героя «сыграла» жена Роберта Земекиса - Лесли.Фильм вошёл в Книгу рекордов Гиннесса как первый фильм, где вся игра актёров передана оцифровкой реальных людей.Том Хэнкс «играет» пять ролей в этом фильме: мальчик-главный герой, его отец, проводник, Дух Рождества и Санта Клаус.Адрес, который называет кондуктор в самом начале фильма, - реальный адрес дома, где жил в детстве Роберт Земекис.В сцене, где главный герой дёргает за паровозный гудок, он говорит: «Я мечтал об этом всю жизнь!». То же самое делает Эммет Браун в другом фильме Роберта Земекиса «Назад в Будущее 3».Фильм поставлен по небольшому рассказу Криса Ван Оллсбурга «Полярный Экспресс», изданному в 1985 году. Рассказ состоял всего из 32 страниц, на которых при этом было огромное количество иллюстраций (Ван Оллсбург в первую очередь художник). Поэтому во многом сюжет рассказа дополняли личные идеи Роберта Земекиса.Паровоз, который тянет Полярный экспресс, смоделирован с реально существующего паровоза «Pere Marquette 1225», который хранится в железнодорожном институте города Овоссо, штат Мичиган. Сотрудники Skywalker Sound специально приезжали в Овоссо записывать его звуки (стук колес, выпуск пара, свист....). Этот паровоз 1941 года постройки, планировалось пустить на слом в 1951 году. Однако в 1957 году он был приобретен Университетом штата Мичиган и выставлен на территории кампуса. В 1971 году группа энтузиастов начала восстановление локомотива до рабочего состояния. Восстановление было завершено в 1985 году, и в 1988 году этот паровоз стал таскать экскурсионные поезда.