Le tournage de Une hache pour la lune de miel s’est déroulé du 9 septembre au 20 octobre 1968 à Barcelone, Paris et Rome. Le film est également connu en France sous les titres La Baie sanglante 2 et Meurtres à la hache. Il s’agit de la troisième collaboration entre Mario Bava et l’acteur Luciano Pigozzi après Le Corps et le Fouet (1963) et Six femmes pour l’assassin (1964), les deux hommes retravailleront une dernière fois ensemble sur Baron vampire en 1972.

Un détail amusant est que, lors d’une scène entre Harrington et l’inspecteur Russell, on peut voir un extrait des Trois Visages de la peur, et plus précisément le segment Wurdalak mettant en scène Boris Karloff, qu’avait réalisé Mario Bava quelques années plus tôt.