A produção do primeiro filme começou em 29 de março de 1971 e durou apenas 62 dias, mas Marlon Brando trabalhou apenas 35 dias porque tinha que gravar o filme "O Último Tango em Paris".
O segundo filme foi gravado em 104 dias, e o terceiro em 125 dias.
Para dirigir "O Poderoso Chefão", a Paramount Pictures convidou os diretores Sergio Leone, Peter Bogdanovich e Costa-Gavras, mas todos recusaram.
Só depois convidaram Francis Ford Coppola que, de início, não gostou muito da idéia por achar que poderia ser uma exaltação da máfia.
Um dos chefes da Máfia nos EUA, Joe Colombo, tentou impedir que o filme fosse rodado sob a alegação de que "O Poderoso Chefão" seria "anti-italiano". Um acordo feito entre Colombo e o produtor do filme, Albert S. Ruddy, determinou que as expressões "máfia" e "cosa nostra" não fossem usadas.
A Paramount Pictures ofereceu o papel de Michael Corleone a Warren Beatty, Jack Nicholson e Dustin Hoffman, mas todos o recusaram. Só depois escolheram Al Pacino.
No primeiro filme, Robert De Niro fez testes para os papéis de Sonny e Michael Corleone, mas não passou em nenhum deles.
No segundo filme, interpretou Vito Corleone e ganhou o Oscar de melhor ator coadjuvante.
No primeiro filme, Coppola queria que Vito Corleone fosse interpretado por Laurence Olivier, mas o agente do ator disse que ele estava muito doente e ia morrer logo. Ficou vivo mais 18 anos para ver a besteira que fez…
Com isso, Coppola escolheu Marlon Brando, mas os executivos da Paramount se recusaram a aceitar. O presidente da produtora chegou a dizer que Brando nunca iria aparecer nesse filme.
Depois de muita discussão, Marlon Brando ficou com o papel e ganhou o Oscar de melhor ator, mas se recusou a receber o prêmio.
Em seu lugar, Brando mandou uma atriz que fingia ser uma índia americana. Segundo o ator, era um protesto à discriminação feita por Hollywood e pelo governo à população indígena dos EUA.
Marlon Brando e Robert De Niro são os únicos atores a ganhar o Oscars por terem interpretado o mesmo personagem (Vito Corleone). Brando ganhou Melhor Ator por "O Poderoso Chefão" e De Niro ganhou Melhor Ator Coadjuvante por "O Poderoso Chefão II".
Durante os ensaios, uma cabeça de cavalo falsa foi usada na cena do quarto. Mas, na hora da gravação, uma cabeça de cavalo real foi utilizada. De acordo com o ator John Marley, seu grito de horror foi verdadeiro porque não o avisaram que colocariam uma cabeça de verdade!
No primeiro filme da trilogia "O Poderoso Chefão", há 18 mortes (incluindo o cavalo).
Marlon Brando não decorava a maioria de suas falas. Com isso, gravou a maioria das cenas lendo cartazes.
Sylvester Stallone fez testes para os papéis de Paulie Gatto e Carlo Rizzi, mas não passou.
James Caan e Gianni Russo incorporaram demais os personagens, o que não acabou bem. Durante as filmagens da cena em que Sonny bate em Carlo, Caan Russo quebrou duas costelas e teve uma lesão no cotovelo.
No terceiro filme, o funeral de Michael Corleone foi escrito e ensaiado, mas não foi gravado.
A clássica frase "Leave the gun, take the cannoli" ("Deixe a arma, leve o cannoli") não estava no roteiro original, que previa apenas o "deixe a arma". Foi o ator Richard Castellano que acabou "lembrando" da massa na cena.
Para gravar "O Poderoso Chefão III", foi oferecido a Al Pacino US$ 5 milhões. Ele recusou e disse que só faria por US$ 7 milhões mais participação nos lucros. Coppola não aceitou e disse que reescreveria o roteiro. Pacino ficou com a oferta de US$ 5 milhões.