因为身体原因，克里斯托弗·李（饰演萨鲁曼）和伊安·霍姆（饰演老比尔博·巴金斯）都是在伦敦拍完了自己的戏份，并没有去新西兰。咕噜姆在原版小说中，只出现了一次，所以扮演他的安迪·瑟金斯只用了一周时间把自己的戏份拍完了。但是他并没有离开剧组，而是以第二导演的身份在剧组工作。饰演矮人王子索林的理查德·阿米蒂奇在现实中是个1米89的大个子，最初剧组找他演矮人的时候他以为对方是在开玩笑。原定出演矮人菲力的是英国演员罗伯特·卡辛斯基，在开拍一个月后他因私人原因退出了剧组，顶替他的是新西兰演员迪恩·奥戈尔曼。饰演矮人诺力的杰德·布罗菲的儿子赛德文·布罗菲曾经在《国王归来》中饰演阿拉贡与精灵公主的儿子；他在《双塔奇兵》和《国王归来》中都饰演过强兽人，到《霍比特人》里终于露脸了。《国王归来》中和精灵公主对话的无名精灵得到广大影迷的关注，他们甚至给他起名"Figwit"（“Frodo is great...who is that?!”的缩写），在《意外之旅》中他成为精灵王的助手林迪尔。饰演褐袍巫师瑞达加斯特的演员西尔维斯特·麦考伊当年曾参与《魔戒三部曲》的选角，他想演的是比尔博·巴金斯。他与饰演灰袍巫师甘道夫的伊恩·麦克莱恩早在舞台剧《李尔王》中就合作过。矮人队伍里的大厨庞博在《意外之旅》中一句话也没说过。这部电影是影史上第一部用每秒48帧的新格式拍摄的影片。这一帧数是原本电影每秒24帧的两倍。能使得画面看起来更为平顺和流畅。在3D界，这种新技术的使用是革命性的。地狱男爵朗·普尔曼本计划出演此片，不过老搭档吉尔莫·德尔·托罗放弃导演《霍比特人》后，这事儿顺其自然的没有下文了。
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