В результате попадания молнии в машину времени Док переносится во времена Дикого запада, ему там так нравится, что он решает остаться жить в этом времени. Марти получает от Дока письмо, в котором он просит не возвращаться за ним в прошлое, и все оставить, как есть. Но, как узнает Марти, Док погибает через пять дней, после того, как отправил это письмо. Марти решает отправиться в прошлое и спасти своего друга от преждевременной смерти. Док соглашается отправиться с Марти обратно в будущее, но возникает одна проблема: когда Марти только попал в прошлое, одна из стрел индейцев пробила бензобак, и бензина теперь в машине нет, как же разогнать ее, чтобы вернуться в будущее?

• Имя редактора газеты Хилл Вэлли в 1885 году — М. П. Гэйл, что является ссылкой на сценариста трилогии «Назад в будущее» Боба Гэйла.
• Название компании по перевозке навоза в 1885 году — «А. Джонс». В фильме «Назад в будущее» (1985) название компании по перевозке навоза — «Д. Джонс».
• Обратив внимание на указатель на переезде в 1985 году, можно узнать название местности — ущелье Иствуда.
• Бешеный пес — имя главного злодея из видеоигры «Wild Gunman», в которую играет Марти в фильме «Назад в будущее 2» (1989).
• Группа «ZZ Top» исполнила небольшое камео в фильме, а также написала часть музыки. Во время своего появления на экране они исполняют песню «Doubleback», которая вошла в саундтрек фильма.
• Часы на башне начали свой ход в 20:00 пятого сентября 1885 года. В первом фильме молния попадает в башню с часами в 22:04 двенадцатого ноября 1955 года. Таким образом, часы на башне функционировали на протяжении 70 лет, 2 месяцев, 7 дней, 2 часов и 4 минут.
• Когда Марти заходит в город со стороны железнодорожной станции, камера неспешно поднимается над станцией и показывает Марти в удалении, идущего по городу. Данная сцена — покадровое воспроизведение сцены в фильме «Однажды на Диком Западе» (1968), в которой Джил приезжает на станцию.
• Для фильма специально построили кинотеатр под открытым небом. Когда съёмки закончились, кинотеатр разобрали, так и не показав на его экране ни одного фильма.
• Когда Марти и Док находятся в кинотеатре под открытым небом и готовят «DeLorean» к прыжку во времени, Марти упоминает Клинта Иствуда, но Док не понимает, о ком идет разговор. Во время данного диалога на стенах кинотеатра можно заметить афиши фильмов «Месть твари» (1955) и «Тарантул» (1955), где одну из ролей сыграл Клинт Иствуд.
• Прежде чем отправить Марти в 1885 год, Док говорит, что он специально выбрал кинотеатр под открытым небом, для того чтобы Марти не сбил дерево. В фильме «Назад в будущее» (1985) Марти сбивал одну из сосен на ферме Пибади в 1955 году.
• Клару можно заметить позади Марти и Дока, когда они смотрят на карту на железнодорожной станции.
• Не считая перемещения Дока во времени, которые остаются за кадром, срок жизни «DeLorean» от момента первого перемещения до разрушения составляет около 71 года (по временной шкале «DeLorean).
• Когда Марти окончательно возвращается в 1985 год, он приблизительно на 14 дней, 3 часа и 27 минут старше, чем должен быть; Дженнифер, наоборот, — на 7 часов и 26 минут младше.
• 12 ноября 1955 года, между временем, когда прибывает Бифф (около 6:00) и 18:38, в Хилл Вэлли находится 4 «DeLorean»: (1) на которой Марти попал в 1955 год в первом фильме; (2) на которой Бифф возвращается в 1955 год, для того чтобы передать самому себе спортивный альманах; (3) на которой Марти и Док возвращаются в 1955, для того чтобы забрать альманах; (4) которая была спрятана Доком в заброшенной шахте.
• «Назад в будущее 3» стало первой картиной, в начале которой появлялся логотип 75-летия студии «Universal». Данная заставка просуществовала до 1997 года.
• Создатели фильма спросили разрешение Клинта Иствуда на использование его имени в фильме. Клинт согласился и был польщен ссылкой на многочисленных героев вестернов, которых он сыграл.
• Каждый из приспешников Нидлса также сыграл какого-то персонажа в других бандах, упоминавшихся в трилогии: Дж. Дж. Коэн — бритоголовый в банде Биффа в «Назад в будущее» (1985) и «Назад в будущее 2» (1989); Рики Дин Логан — Дэйта в банде Грифа в «Назад в будущее 2» (1989); Кристофер Винн — один из участников банды Буфорда в третьем фильме.
• Во время сцены по приготовлению «Коктейля пробуждение» можно заметить бутылочку с острой перечной приправой, внешний вид которой полностью соответствовал временному периоду.
• В фильме «Назад в будущее» (1985), Док говорит Марти, что идея поточного конденсатора осенила его, после того как он ударился головой о раковину в ванной комнате, пытаясь повесить часы над унитазом. В данной картине, когда Док замечает Марти в своем доме и бежит в ванную комнату, мы можем заметить висящие над унитазом часы.
• Марти использует летающую тарелку, для того чтобы выбить пистолет из рук Бешеного пса. В 1871 году «Frisbie Pie Company» была организована в Коннектикуте.
• Вторая и третья части трилогии снимались одновременно. Съёмочный период составил 11 месяцев с учетом трехнедельного перерыва.
• Приблизительно на протяжении трех недель Роберт Земекис летал в Лос-Анджелес после окончания съёмочного дня на «Назад в будущее 3», для того чтобы утвердить монтаж звука для «Назад в будущее 2» (1989). На следующий день Земекис просыпался в 4:30 утра и летел обратно в Северную Калифорнию, для того чтобы продолжить съёмки.
• Во время съёмок второй и третьей частей трилогии у Майкла Дж. Фокса умер отец и родился сын.
• Боб Гэйл и Роберт Земекис решили, что в первых двух фильмах они рассказали о Марти всё, что только возможно. Поэтому в третьей картине они решили сконцентрировать внимание зрителей на Доке.
• Дети Мэри Стинберген убедили её сняться в фильме.
• Для того чтобы подчеркнуть увлеченность Дока Жюль Верном, его поезд для путешествия во времени был сконструирован таким образом, чтобы напоминать «Наутилус» из фильма «20000 лье под водой» (1954).
• Из-за смерти отца Майкла Дж. Фокса съёмки фильма были задержаны на две недели.
• Сцены, в которых паровоз толкал ДеЛореан, были особенно опасны: не было гарантии, что ДеЛореан не сойдет с рельсов и что поезд его не переедет. Поэтому все сцены в профиль, в которых в машине показан Майкл Джей Фокс, были сняты задом наперед: паровоз просто тащил ДеЛореан в обратную сторону.
• Раскадровку всего эпизода с поездом делал Саймон Уэллс, правнук Герберта Уэллса, автора книги «Машина времени».
• Поцелуй Дока и Клары был первым поцелуем Кристофера Ллойда в фильме за всю его карьеру.
• Железнодорожные пути, используемые в третьей части, были действующими линиями. Дважды в день, когда по ним проходили рейсовые поезда, ДеЛореан приходилось снимать с рельсов.
• Когда поезд таранит ДеЛореан, он разлетается в груду обломков. В реальности поезд просто смял бы машину и сдвинул бы ее с рельсов в сторону. Для пущего эффекта ДеЛореан надпилили в нужных местах разлома и напичкали динамитом и мокрым песком. Динамит взрывался в тот момент, когда поезд сталкивался с автомобилем. Эффект был, кстати, проделан не с миниатюрной моделью — киношники пожертвовали настоящим ДеЛореаном (правда, в фильме использовалось несколько экземпляров).
• Останки генератора «Mr. Fusion» стоят теперь на письменном столе автора сценария, Боба Гейла.
• Когда Марти стоит перед зеркалом и учится выхватывать пистолет, он спрашивает свое отражение: «Это ты мне сказал?». Это прямая отсылка к фильму «Таксист» (1976).
• Внимание! Дальнейший список фактов о фильме содержит спойлеры. Будьте осторожны.
• В фильме «Назад в будущее 2» (1989), в альтернативном 1985 Бифф смотрит «За пригоршню долларов» (1964), где герой Клинта Иствуда использует лист стали в качестве бронежилета. Марти использует крышку печки в качестве бронежилета в 1885.
• В течение всей трилогии зритель может увидеть четырнадцать перемещений во времени, не считая тех, что случились за кадром, или те, что только упоминаются в разговорах между персонажами: 1) Собака Дока, Эйнштейн, была послана на одну минуту вперед в будущее, для того чтобы провести тестирование машины времени. 2) Марти отправляется в 1955 год из 1985. 3) Марти возвращается в 1985 из 1955. 4) Док отправляется в 2015 из 1985 5) Док возвращается в 1985 из 2015. 6) Док, Марти и Дженнифер отправляются в 2015 из 1985. 7) Бифф отправляется в 1955 из 2015, для того чтобы отдать самому себе спортивный альманах, тем самым, создав альтернативное течение времени. 8) Бифф возвращается в 2015 из 1955. 9) Док, Марти и Дженнифер возвращаются в альтернативный 1985 из 2015. 10) Марти и Док отправляются в 1955 из альтернативного 1985, для того чтобы выкрасть спортивный альманах. 11) Из-за попадания молнии Док случайно отправляется в 1885 из 1955. 12) Марти отправляется в 1885 из 1955, для того чтобы спасти Дока. 13) Марти возвращается в 1985 из 1885. 14) Док и его семья отправляются в 1985 год, для того чтобы познакомить своих детей с Марти и Дженнифер, а также передать Марти фотографию, на которой изображены Марти и Док на фоне башенных часов.
• В сцене, где Бешеный пес пытается расправиться с Марти, по недосмотру Майкл Дж. Фокс на короткое время был по-настоящему повешен на веревке, в следствие чего он потерял сознание на небольшой промежуток времени.
• Изначально Буфорд Тэннен должен был застрелить маршала Стрикланда. Его сын был свидетелем убийства. Однако при окончательном монтаже данную сцену посчитали слишком мрачной и вырезали из фильма. Вот почему заместитель Стрикланда, а не сам маршал арестовывает Буфорда в конце фильма. Неизмененную сцену можно посмотреть в разделе «Удаленные сцены» на DVD.
• Во второй части Док носит цветную рубашку с маленькими паровозиками. В третьей части он использует ее, уже порядочно изношенную, в качестве маски, когда они с Марти угоняют паровоз.