В фильме сыграли: Геннадий Сайфулин, Олег Даль, Лев Вайнштейн, Юрий Толубеев, Александр Граве и другие известные советские актёры.
На творческом вечере в 1997 году, посвященном юбилею писателя, Владимир Вадимович Кунин касательно этого фильма рассказал, что образы главных героев были собирательными, хотя в основу сюжета легли воспоминания военных лётчиков о Герое Советского Союза, командире экипажа Пе-2 старшем лейтенанте Борисе Быстрых.
Он совершил множество геройских вылетов, имел высшие военные награды, но в 1943 году погиб.
Будучи смертельно раненным в воздушном бою, он смог посадить свой бомбардировщик на лесной поляне, чем спас жизни радиста и штурмана, которых под носом у немцев успели эвакуировать партизаны.
Сам же лётчик скончался, предположительно, во время посадки. Или даже чуть раньше.
Когда немцы окружили самолёт и нашли за штурвалом одного мёртвого пилота, они были поражены стойкостью советского лётчика. Среди фашистов поползли слухи, что русские, даже погибнув в бою, могут мёртвыми посадить самолет.
Дело в том, что Быстрых получил смертельное пулевое ранение в голову, и на самом деле было непонятно, как он после этого мог несколько минут управлять тяжёлым бомбардировщиком и совершить нештатную посадку в лесу?
Подобный эпизод тоже вошел в фильм, но судьбу экипажа главных героев писатель сделал другой и не менее трагичной.
Дело в том, что во время войны были задокументированы несколько сотен таранов советскими самолётами вражеских объектов, так что финальная гибель героев фильма была вполне типичной для тех военных лет.
В картину вошли многие реальные истории из фронтовой жизни лётчиков, в том числе и знаменитый ликёр «Шасси».
Консультировал картину легендарный военный лётчик, Герой Советского Союза генерал-майор Анпилов Анатолий Андреевич.
Он сам всю войну летал на Пе-2 и закончил воевать командиром авиаэскадрильи 779-го бомбардировочного авиационного полка, в котором воевал и лётчик Быстрых.
В год тридцатилетия Победы, когда были живы многие ветераны войны, журнал «Советский экран» провел опрос среди зрителей, по результатам которого военная драма «Хроника пикирующего бомбардировщика» вошла в двадцатку лучших советских фильмов о войне.
