Produkcja W 1965 roku , założyciel , zainteresował się komiksem O’Donnella i postanowił pozyskać prawa do postaci. W roli Modesty widział , a w roli Williego Michaela Caine’a. Całość miał reżyserować , jednak ostatecznie prawa do filmu trafiły do producenta , który reprezentował Monikę Vitti i Josepha Loseya„Big Rental Pictures of 1966.” Variety, 4 stycznia 1967, s. 8.. Ostatecznie rola Williego przypadła Terence’owi Stampowi, a Caine, jego przyjaciel i były współlokator, wystąpił za niego w filmie Alfie.
Modesty Blaise weszła do kin u szczytu popularności filmów o Jamesie Bondzie, która przyczyniła się do powstania wielu podobnych produkcji. Jedne z nich traktowały szpiegowsko-przygodową fabułę poważnie, inne posługiwały się konwencją pastiszu. Reżyser Joseph Losey wraz ze scenarzystami filmu zdecydowali się na podejście komediowe, które zaowocowało kampowym, miejscami surrealistycznym filmem przygodowym. Scenarzysta Harold Pinter dołożył swoje sugestie do ostatecznej wersji scenariusza, co jednak nie zostało odnotowane w napisach końcowych„On Harold Pinter”. The Oxonian Review. 2 lutego 2009..
Plenery nakręcono w Londynie, Amsterdamie i Neapolu, zaś wnętrza w Shepperton Studios w pobliżu Londynu.