Richard Branson, presidente de la compañía de aviación Virgin Atlantic, protagonizó un pequeño cameo en la película en el que era detenido en la zona de control de pasajeros para un chequeo de rutina. Curiosamente, la escena fue eliminada de la versión de Casino Royale emitida en los vuelos de la compañía.

El personaje “Dimitrios” es un homenaje a la novela de Eric Ambler “La máscara de Dimitrios”. Ambler era uno de los autores favoritos de Fleming y Bond lee esta novela en “Desde Rusia con amor”.

El nombre “Solange” aparece en dos historias cortas de Fleming: “007 en New York” y “Panorama para matar”.

A partir de Casino Royale, el “nudo argelino” de Vesper se convirtió en una de las piezas de joyería más deseadas para regalarse entre enamorados.

Hay un momento de Agente 007 contra el Dr. No que define a Bond: cuando asesina al profesor Dent a sangre fría aunque este ha vaciado su pistola. Esa secuencia es homenajeada en dos puntos de Casino Royale: en el asesinato de Dryden y cuando Mollaka dispara a Bond pero encuentra que ya ha vaciado su arma.

La repartidora de cartas Madame Wu está interpretada por Tsai Chin: fue la traicionera compañera de cama de Bond en el teaser de Sólo se vive dos veces.

La “Jugadora de cartas número 3” en el Ocean Club es Diane Hartford. En Operación Trueno fue la mujer con la cual Bond intenta bailar en el Kiss Kiss Club. Ella no es actriz profesional: apareció como agradecimiento de los productores hacia su marido, Huntington, propietario de Paradise Island donde se rodó el film de Connery.

Cuando Bond evita atropellar a Vesper, su Aston Martin da siete vueltas de campana, consiguiendo el record Guinnes para este tipo de acrobacia, superando a “Top Gear”. Fue registrado oficialmente el 5 de noviembre de 2006.

Quentin Tarantino había expresado públicamente su interés por dirigir la adaptación de la novela Casino Royale.

Otros cameos en la película son: Alessandra Ambrosio, supermodelo brasileña, es vista en el Ocean Club cuando Bond llega a las Bahamas (acreditada como “Tennis Girl #1”). El rapero Carlos Leal, de The Sens Unik (grupo pionero de hip-hop en Suiza), aparece como “Director del Torneo”. Phil Meheux, director de fotografía de la película (y quien tuvo la idea del inicio en blanco y negro) aparece en la oficina de M como burócrata del Tesoro. Veruschka von Lehndorff, modelo durante los años sesenta, actriz y artista, aparece como “Gräfin von Wallenstein” en el Casino Royale.

El “edificio en construcción” de Madagascar es lo que queda del hotel Coral Harbor. Su fachada fue usada como exterior del hotel de Nassau en Operación Trueno. Fue demolido en los años 70. Actualmente el lugar es parte de una base militar.