В 1944 году после перелома в войне советская власть дала киностудиям задание подумать над съемками позитивного фильма о солдатах. Первой киностудией, откликнувшейся на эту просьбу, стал «Ленфильм», вернувшийся в северную столицу из эвакуации. Режиссерское кресло занял Семен Тимошенко, известный тогда по комедии «Вратарь».
Николай Крючкова и Василия Меркурьева без проб утвердили на роли Булочкина и Тучи. Это были настоящие звезды кино, лауреаты премий, поэтому сомнений в правильном выборе актеров не возникло.
На роль Кайсарова взяли преподавателя театрального училища Василия Нещипленко, в учебном заведении он преподавала биомеханику, в кино в небольших ролях появлялся редко.
Интересный момент: ровно через 30 лет, в 1974 году, на экраны вышел детский фильм «Верный друг Санчо», где Меркурьева снова сыграл старшего лейтенанта Тучу, конечно, уже постаревшего. Он поет песню «Пора в путь-дорогу», в его комнате развешены фотографии военного времени, на которых есть капитан Кайсаров и майор Булочкин – фронтовые товарищи Тучи.
Журналистку Валю Петрову сыграла студентка театрального училища Алла Парфаньяк. На съемках у нее начался роман со старшим коллегой Николаем Крючковым. Ради нее актер развелся с женой. Парфаньяк и Крючков были вместе 10 лет, а потом актриса ушла к Михаилу Ульянову.
Интересно, что в «Небесном тихоходе» сыграла небольшую роль сама Фаина Раневская. Актриса не горела желанием сниматься – ей не нравились ни сценарий, ни режиссер, ни сама тема фильма, однако указ сниматься в комедии пришел сверху.
Наверху, кстати, фильм «Небесный тихоход» не оценил. Сталин назвал фильм пустым, а критики – легкомысленным. И только Раневская вступилась за киноленту. В 1970 году картину реставрировали, сократив на 10 минут и переозвучив роль Раневской. В 2012 году фильм сделали цветным и вернули героям оригинальные голоса.
Снимали кино на аэродроме Левашово, на съемках работали действующие самолеты, консультанты, дублеры из числа вернувшихся с войны летчиком. Правда, один из полетов чуть не окончился трагедией – один из летчиков катал Аллу Парфаньяк на самолете и показывал трюки. При этом, актриса не пристегнулась, и во время «мертвой петли» едва не выпала из кабины.
