Produkcja Zdjęcia Główne zdjęcia do filmu rozpoczęły się 14 czerwca 2010 roku na Hawajach. Filmowanie było zaplanowane tak, aby przenieść je później do Kalifornii w sierpniu 2010 roku. Niektóre sceny były kręcone w Pinewood Studios w Londynie.
Podczas gdy poprzednie filmy o Piratach z Karaibów zostały sfilmowane na Morzu Karaibskim, produkcja Na nieznanych wodach została nakręcona głównie na Hawajach.
Według Los Angeles Times, budżet filmu osiągnął 200 mln USD, o 100 mln dolarów USD mniej niż kosztowała trzecia część i o 25 mln USD mniej niż druga część.
Technika 3D Czwarta część sagi Piraci z Karaibów jest pierwszym filmem z serii wyprodukowanym i wystawianym w kinach w technice trójwymiarowej, natomiast drugim filmem Jerry’ego Bruckheimera (pierwszym była Załoga G) i piątym Disneya, który używa standardu Dolby 7.1 surround sound.
Obsada aktorska W filmie w głównych rolach ponownie wystąpili Johnny Depp jako Kapitan Jack Sparrow i Geoffrey Rush jako Kapitan Hektor Barbossa. Po raz pierwszy w filmie zagrali natomiast Penélope Cruz występująca w roli Angeliki oraz Ian McShane jako słynny legendarny pirat Czarnobrody.