5 февраля 1972 года на экраны вышла лента Андрея Тарковского «Солярис». Взяться за фантастику режиссёра подтолкнули трудности — его предыдущая картина «Андрей Рублёв» сразу отправилась на полку, а разрешения на съёмки автобиографического «Зеркала» не давали. Тогда Тарковский и решил снять масштабную фантастическую ленту, которая могла привлечь широкого зрителя. Чиновники посчитали, что картина станет ответом «Комической Одиссее» Стэнли Кубрика, и приняли сценарную заявку в работу.
В основу сценария лёг роман «Солярис» польского писателя, философа и футуролога Станислава Лема. Прежде произведение уже было экранизировано в СССР — в 1968 году зрители увидели одноимённый телеспектакль режиссёра Бориса Ниренбурга с Василием Лановым и Владимиром Этушем в главных ролях. Тарковский приступил к работе над своей версией спустя четыре года. Автору романа Станиславу Лему интерпретация режиссёра сразу не понравилась — писатель старался передать сложность контакта учёных с непознанным, а Тарковский решил снять фильм о внутренних переживаниях человека. Встреча писателя и режиссёра закончилась громкой ссорой, Лем обозвал Тарковского дураком и уехал домой.
На «Мосфильме» поставили условие — оценить сценарий должен авторитетный консультант. Выбор пал на знаменитого астронома и астрофизика, автора нескольких работ по вопросам существования инопланетных цивилизаций Иосифа Шкловского. Получив сценарий, учёный уже через пару дней прислал свой вердикт: со стороны науки претензий нет. Тогда на студии сценарий наконец одобрили и разрешили запускать съёмки.
Актёров на главные роли Тарковский искал, исходя из описания героев в романе. Сыграть психолога Криса Кельвина пригласили литовского актёра Донатаса Баниониса — тот читал «Солярис» и с большим энтузиазмом взялся за работу. В образе молодого Кельвина на экране появился сын актёра Раймундас Банионис. Работать с Тарковским было интересно, но сложно — Донатас Банионис признавался, что режиссёр был очень вспыльчивым и странным человеком. В успех картины у зрителей актёр не слишком верил — он понимал, что снимается в эстетской философской драме, которую массовая аудитория скорее всего не оценит.
На роль кибернетика Снаута был утверждён эстонец Юри Ярвет, а пилота Анри Бертона сыграл Владислав Дворжецкий. Не обошёлся фильм и без любимых актёров Тарковского — Николай Гринько сыграл отца Криса, а Анатолий Солоницын предстал в образе астробиолога Сарториуса. Прибалтийских актёров в фильме переозвучили. Так Крис Кельвин говорит голосом Владимира Заманского, а Снаут — голосом Владимира Татосова. Профессор Мессенджера, которого сыграл Георгий Тейх, озвучил знаменитый Иван из «Морозко» Эдуард Изотов.
На роль Хари претендовали многие яркие актрисы — Анастасия Вертинская, Алла Демидова и даже шведка Биби Андерссон. Однако Тарковский решил дать шанс двадцатилетней Наталье Бондарчук, которую заметил в фильме «Ты и я». На площадке между актрисой и режиссёром разгорелся роман, хотя оба были несвободны — Тарковский был женат на своей ассистентке Ларисе Кизиловой, Бондарчук состояла в браке с оператором Элизбаром Караваевым. Актриса настолько потеряла голову, что развелась с мужем и даже пыталась свести счёты с жизнью, а вот Тарковский от жены так и не ушёл. После болезненного разрыва с режиссёром Наталья вышла замуж за Николая Бурляева, родила сына и дочь.
Музыку к фильму написал композитор Эдуард Артемьев, который в те годы экспериментировал с электроникой. Тарковский дал ему послушать хоральную прелюдию Баха и попросил придать ей космическое звучание. Артемьев разделил работу на естественные звуки и космические, для которых создал полифонию из оркестровой музыки, синтезатора, хорового пения и колоколов. Звуки природы подбирали вместе с режиссёром, и это был самый долгий процесс — одних только шумов листвы Тарковский забраковал пару десятков.
Дом у воды, где жил Крис, находился недалеко от Саввино-Сторожевского монастыря в Звенигороде. С этим местом режиссёра связывали детские воспоминания — его мать снимала здесь домик, куда они часто приезжали на лето. На время съёмок киногруппа поселилась на территории монастыря.
Чтобы снять футуристическую автостраду, операторы оправилась в Токио — к Олимпиаде 1964 года там построили сеть скоростных платных автодорог, пролегавших и над городом, и под землёй.
Все космические интерьеры снимались в павильонах «Мосфильма». На студии выстроили библиотеку, стартовую площадку, космическую станцию и зеркальную комнату, которая в результате в фильм не вошла. С декорациями съёмочной группе помогал Всесоюзный институт лёгких сплавов. Сцены в невесомости снимали с помощью специальных штанг и тросов. На тросах взлетала и ракета — её макет позаимствовали на военном полигоне.
Долго экспериментировали с разумным Океаном. После многих химических опытов c ацетоном, красителями, алюминиевыми опилками и даже кислотой — была найдена нужная консистенция и фактура, а усилили загадочный эффект подсветкой. Океан размешали в тазу и сняли его замедленное движение, а потом комбинировали отснятый материал с другими кадрами.
Огромное внимание уделялось костюмам — для Тарковского каждая деталь должна была что-то символизировать. К примеру, вязаные вещи Хари и матери Криса символизировали домашний уют. Николай Гринько рассказывал, что режиссёру не понравился слишком новый вид его куртки — Тарковский обрезал рукава, кинул её в пыль, потоптался, прожёг в нескольких местах сигаретой и только после этого разрешил актёру в ней сниматься.
В комнате Криса Кельвина можно было увидеть икону, написанную Андреем Рублёвым, про которого Тарковский снял свой предыдущий фильм. В библиотеке висела картина фламандского художника 16 века Питера Брейгеля Старшего «Охотники на снегу». А финальная сцена фильма, в которой Крис падает на колени перед отцом, повторяет полотно Рембрандта «Возвращение блудного сына».
В советском прокате фильм получил высшую прокатную категорию и окупился на 90% — это был максимальный коммерческий успех для Тарковского. На фильм было продано десять миллионов билетов, но многие зрители уходили с сеансов. Как и многие работы Тарковского, «Солярис» был благосклонно принят на западе — он участвовал в программе Каннского кинофестиваля и получил гран-при от жюри.
А вот автор романа Станислав Лем после премьеры дал большое интервью, где раскритиковал создателей картины за отсебятину: в фильме космос получился очень противным и неприятным, а на Земле было прекрасно, хотя Лем писал и думал совсем наоборот. Сам Тарковский, который никогда не был поклонником научной фантастики, впоследствии признавался, что «Солярис» — его наименее любимый фильм.