Bem antes de começar as filmagens, Johnny Depp fez alguns desenhos de como ele imaginava que seria o Chapeleiro Maluco do filme. O resultado saiu muito parecido com o que o diretor Tim Burton havia imaginado.
Já a atriz Helena Bonham Carter, a Rainha de Copas, teve que usar um tipo de travesseiro verde em cima da cabeça para que, na sala da computação gráfica, conseguissem aumentar o tamanho da cabeça da rainha.
Chapeleiros precisam trabalhar com o elemento químico mercúrio que, quando vaporizado, ajuda a modelar o chapéu. Por isso, eles sofrem os efeitos colaterais do produto que provoca alternâncias de humor de uma hora para outra. Quando, no filme, o Chapeleiro Maluco diz que está investigando coisas com a letra “M”, essa é uma referência ao próprio Mercúrio, cujos efeitos serviram de base para Johnny Depp criar seu personagem um tanto bipolar.
Lewis Carroll, o autor de Alice no País das Maravilhas e Alice do Outro Lado do Espelho, se chamava, na verdade, Charles Lutwidge Dodgson e era um professor de matemática.
O Valete de Copas é interpretado por Crispin Glover (lembram daquele vilão obcecado pelo cabelo de Drew Barrymoore nos dois filmes das Panteras? Esse é Crispin Glover), mas só o rosto do ator aparece no filme. Isso porque todo o corpo do personagem é resultado de computação gráfica.
Vários são os filmes que fazem referências, algumas sutis, outras nem tanto, à obra máxima de Lewis Carroll. Alguns deles são: The Matrix (1999), Resident Evil (2002), Freddy vs. Jason (2003), O Labirinto do Fauno (2006), Verdade Nua (2005) e Transformers 2 a Vingança dos Derrotados (2009).