Режиссёр фильма Михаил Туманишвили и сценарист Евгений Месяцев были хорошо знакомы любителям остросюжетного кино — вместе они сделали боевики «Случай в квадрате 36−80» и «Ответный ход». Эти картины были очень популярны, но успех «Одиночного плавания» вообще превзошел все ожидания. Дело в том, что режиссёр и сценарист затронули тему, которая до этого в кино не поднималась — вооруженное столкновение советских и американских военных. Во время «холодной войны» это было актуальным и не могло не привлечь внимания.

Сцены на американской ракетной базе снимались на сверхсекретном береговом стационарном ракетном комплексе «Утёс», известном под кодовым названием «Объект 100». Комплекс предназначался для защиты южных морских границ и Севастополя от атаки с моря, строительство его началось в разгар «холодной войны» — в 1954 году. «Утёс» включал в себя защищённые от атомного оружия подземные сооружения, хранилище для ракет и механизмы их транспортировки, полное инженерное обеспечение и продовольственные склады. Комплекс был введён в состояние полной боевой готовности в 1972 году. То, что съёмочной группе разрешили работать на «Объекте 100», было настоящим чудом.

«Одиночное плавание» пользовался успехом не только у советских зрителей. Мало какой советский фильм привлёк тогда столько внимания западной прессы. Его обсуждали не только с творческой, но и с политической точки зрения, но все сходились в одном — это было явление в советском кино! Фильм стал настоящим военным парадом, для съёмок использовались: легендарный бомбардировщик B-52 и вертолет Ка-25, авианосец «Nimitz», большой противолодочный корабль БПК № 703 «Очаков», ракетный крейсер «Москва», реактивный бомбомет РБУ-6000, артиллерийская установка АК-726, карабин M1 Carbine и многое другое. А в разговорах героев упоминались новинки ВВС США — бомбардировщик B-1 и самолет-невидимка «Стелс».

Исполнившего главную роль Михаила Ножкина на западе стали называть «русским Рэмбо». Он входил во всевозможные списки киноспасателей мира, главных героев и настоящих мужчин. Актёр вспоминал: «Обошел весь мир этот фильм, и из CNN приезжали даже, Питер Арнетт — военный обозреватель, 3 часа мы с ним сидели, и первое, что он сказал, было: „Зачем же вы, раскрученный герой, закончили существование на первой серии? Можно же было крутить…“ Нам это в голову не пришло». Спустя много лет у одного из продюсеров возникла идея снять ремейк «Одиночного плавания», но режиссёр сказал, что снимать продолжение просто не с кем, и идея не осуществилась.