La Ford Thunderbird de 1966 verte décapotable de Louise occupe une place importante dans ce roadmovie. C'est la voiture qui permet aux deux femmes de partir en week-end dans les montagnes et les entraîne vers l'issue fatale.
Bien que ce modèle soit particulièrement inadéquat pour effectuer de longues distances, il présente une autre fonction du véhicule : exposer son conducteur aux regards des autres usagers de la route, aux passants sur les trottoirs ou, ici, rendre plus proches les deux héroïnes aux spectateurs du film.
L'attachement de Louise pour sa Thunderbird est illustré à plusieurs moments du film. Craignant d'être repérées par les policiers, Louise déclare « pour la première fois, je regrette que ma voiture soit verte ». Lorsqu'elles traversent un troupeau de vaches, Louise leur lance « Ne rayez pas ma voiture. ». Le script illustre encore mieux cet attachement. Dans une séquence non retenue au moment où elles arrivent au motel juste après le meurtre, Thelma lui demande ses clés.
Louise : « Ne touche pas à cette voiture ! ».
Thelma : « Mes affaires sont dans le coffre. Mon Dieu, tu tiens plus à ta voiture qu'aux gens ! »
Louise : « La plupart des gens me causent des ennuis, mais cette voiture me permet d'y échapper. »
Tout au long de leur cavale, les deux femmes abandonnent ou sont privées de ce qu'elles possèdent. Louise perd son argent, sans doute également son travail et son ami, mais elle garde sa voiture.
C'est pourtant cette Ford qui conduit les héroïnes à leur perte. Comme l'explique l'inspecteur Hal à Darryl, des témoins ont vu une T-66 verte quitter le parking après le meurtre. C'est sur base de cette description qu'Hal retrouve l'identité de Louise Sawyer en consultant une base de données sur l'ordinateur. La Thunderbird devient enfin l'élément le plus crucial dans la scène finale.
Pour réaliser le film, il a fallu, selon les sources, cinq à sept Thunderbird's identiques pour effectuer l'ensemble du tournage. Une voiture était utilisée en tant que voiture principale, une deuxième en tant que véhicule de réserve et la troisième en tant que véhicule « travelling », les autres voitures servant uniquement pour les cascades.
Dès le premier jour de tournage, une des voitures a pris feu. Il n'a pas été évident de trouver tant d'exemplaires de cette voiture déjà ancienne. Il a fallu plus de six semaines à l'équipe pour les trouver. Certaines voitures ont d'ailleurs été reconstruites à partir de pièces détachées.
Lors du tournage de certaines séquences, notamment les plans où Thelma (Geena Davis) parle avec J.D. (Brad Pitt) assis sur la banquette arrière, la voiture était en situation de trafic réel. Susan Sarandon devait dès lors interpréter son personnage tout en étant attentive à la circulation routière.