本作に関して、ジェームズ・キャメロンがアドバイスを与えたという報道が一部にあったが、キャメロン本人はこの報道を否定している[3]。ただし、McGは完全に非公式な物と断った上で、キャメロンに個人的に相談をしてアドバイスを貰ったことと、サム・ワーシントンの起用は既に『アバター』の主演に抜擢していたキャメロンの推薦による物だったことを明かしている。

第1作からシリーズ全作で特殊メイクを担当したスタン・ウィンストンは撮影中の2008年6月15日に他界したため、ウィンストンの遺作となった。マックG監督はエンドクレジットで本作品をスタン・ウィンストンに捧げている。
T-800の試作品

シュワルツェネッガーとキッキンガーが今回、CGにて演じたT-800は試作品であり、T1、T2で登場するT-800とは異なる。試作品といってもT-600などの旧式のターミネーターとは違って動きが非常に人間的であり、暴走するT-600を素手で破壊するほどの攻撃力を保有している、変声装置を使って標的をおびき寄せる等の知能を持ち、作品の舞台となる2018年では最新鋭の高性能ターミネーターである。

このT-800は2018年にはこのたった一体のプロトタイプしか製造されておらず、劇中で見られた生産ラインで製造されていたのはその前身であるT-700である。本作でジョン・コナーの手によってターミネーターの生産工場が爆破されたため、T-800量産計画が8年も遅延することになった。これに関連して、劇中でジョンがT-800の開発時期について「予想以上（サラから聞いていたよりも早い）」と呟くシーンがあるが、これは歴史が変わったわけではない。前述の生産工場爆破によってT-800量産化が遅れたという歴史を、カイルが「2026年に量産化された」とだけサラに伝えたことによって生じた誤解であった。

なお、「T3」にてジョンはT-800の顔に愛着があるということが判明しているが、今作ではT-800には躊躇なく銃撃をしている。これは、「T3」でT-850から「ジョンはT-800の顔に愛着があり、彼の暗殺には（T-800の顔と酷似した顔をした）私が選ばれた」と聞かされていたため、ジョンがT-800に動揺しなくなったためとされる。なお、シュワルツェネッガーが演じたT-800が、敵として登場するのはT1以来となる。
T3との関連性

本作は公開までT3とは無関係であると一部メディアで報じられてきたが[注釈 2]、ジョンの妻が前作に登場したケイトである点、ケイトが前作で獣医だった経験を活かして本作でも医療関係の仕事で抵抗軍をサポートしていること、最後にまたケイトがジョンとの子供を産むことになると前作でターミネーターが語っていたが、本作でのケイトは妊娠していること等から、本作は事実上『T3』の続編といえる。ジョンが『ターミネーターの動力源に誘爆性があること』を知っている点、前作に登場したT-1の登場、また本作品のプロローグが2003年（T3における「審判の日」の前年）から始まることも共通している。また、公式サイト（日本）においては本作の舞台は"「審判の日」から10年後"の2018年であるとされていて『T3』の設定（「審判の日」は2004年）とは矛盾が存在するが、公式サイト（米国）においては10年後という記述は無く、更に"Skynetは14年前に自我に目覚めた"との明示的な記載もあることから、「審判の日」に関するT3との整合性はとれている。ただし映画本編においては、「審判の日が何年に起きたか」という具体的な説明は無い。

スカイネットセントラルにおけるT-800との交戦で、ジョン・コナーが溶けた鉄を浴びて灼熱化したT-800に頬を引っかかれて火傷を負うシーンがある。この負傷による傷跡はT2、T3においてわずかに描写された、未来のジョン・コナーの容姿へリンクしている。
『サラ・コナー クロニクルズ』との関連性

本作撮影前にターミネーター2の後日譚という設定でTVシリーズのターミネーターサラ・コナークロニクルズの製作が発表されたが、McG監督が示唆するに、このTVシリーズと『T4』とは無関係である[4]。
音楽

予告編で使用された曲はナイン・インチ・ネイルズのアルバム『ザ・フラジャイル』収録の「ザ・デイ・ザ・ワールド・ウェント・アウェイ」のリミックス・ヴァージョンである。
製作

シリーズを通じてターミネーター（T-800・T-850）役を演じてきたシュワルツェネッガーは、2003年のT3公開直後、カリフォルニア州知事に就任して俳優業を休業した。タイトルロールを失ったシリーズは続行不可能とされていたが、T3製作総指揮のモリッツ・ボーマンがハルシオン・カンパニーと提携し、2007年にシリーズの権利を獲得した。

2007年当時はT3のジョナサン・モストウ監督、および知事職が2期目に入ったシュワルツェネッガーも作品への関与に肯定的だったが、ロケ地をめぐる意見の相違により両方が降板。