Прототипом Алексея Трофимова послужил отец Бориса Васильева — бывший кадровый военный царской армии, перешедший к красным. Юматов многое у него перенял — жесты, интонации, походку.
В роли Любы Трофимовой начинала сниматься актриса Театра имени Вахтангова Елена Добронравова. Но она хотела, чтобы ее героиня была тайно влюблена в Варавву. Роговому это не понравилось, и от услуг Добронравовой, женщины властной, пришлось отказаться. Ее заменила Алина Покровская.
«Как-то случайно Володя Роговой увидел меня с Володей Сошальским в троллейбусе, — вспоминает Алина Покровская. — И он еще как-то по-особенному посмотрел на меня… Потом пришел в театр. Увидел спектакли с моим участием… И наконец предложил сценарий, который мне невероятно понравился: мне безумно захотелось сыграть эту роль — от девушки до бабушки… Тогда были еще худсоветы, пробы… Много было претендентов. Тем не менее я надеялась. И выбрали меня».
Не сразу нашли исполнителя на роль суворовца Вани Трофимова. Наконец Владимир Златоустовский вспомнил, что у Фрэза в «Приключениях желтого чемоданчика» снимался замечательный ушастый мальчишка. Так нашли Андрюшу Громова, которого прозвали Локатор. Кстати, впоследствии он выучился на дипломата и работал за рубежом.
Первый съемочный день «Офицеров» надолго запомнился Алине Покровской:
«Я очень переживала, готовилась, думала о том, какое у меня будет лицо… Почти не спала ночью. Прибежала в гримерную — а мне протягивают седую накладочку. В этот день снималась финальная сцена — я начинала сразу с бабушки Любы.
А Жора Юматов с наслаждением играл в семью. Он ведь мечтал о детях и, видимо, немножко проецировал свою мечту на роль моего мужа. Он по-особенному нежно относился ко мне и даже ревновал к Васе, хотя Вася не давал ни малейшего к этому повода. А Жора был безумно обаятельным человеком. Женщине всегда приятна открытая влюбленность. Я это не поощряла, но было все равно приятно. Наверное, это помогло роли. Хотя романа как такового не было. И Муза Крепкогорская (супруга Юматова) была здесь…»
Популярную песню «О героях былых времен», звучащую за кадром, сначала предлагали спеть именно Лановому, но он отказался — не было времени. Попробовал спеть Владимир Златоустовский. Получилось неплохо. Так что за кадром звучит его голос.
После съемок московской натуры киногруппа отправилась в Рузу. Там, рядом с деревней Волково снимался эпизод «китайская переправа», где Трофимов случайно встречает Варавву. Китайцев в этом эпизоде играли настоящие китайцы из торгпредства. Вода в озере была ледяная (съемки шли ночью), а дублей было несколько. Однако китайцы не роптали и при команде «Мотор» лезли в воду. После съемок киношники выставили им несколько ящиков водки.
В начале октября 1970 года съемочная группа вновь отправилась в экспедицию. На этот раз путь киношников лежал в Севастополь, где должны были снимать любовный роман сына Трофимовых (А. Воеводин) с одноклассницей Машей Белкиной (Н. Рычагова). Съемки начались 9 октября, однако уже через пару дней остановились — внезапно «ушел в запой» Георгий Юматов. Срочно вызвали в Севастополь его супругу Музу Крепкогорскую. А чтобы этот приезд был оправдан творчески, специально для Крепкогорской была написана эпизодическая роль мамы Маши Белкиной.
На картине «Офицеры» работал оператор Михаил Кириллов. Актеры называли его кудесником. В «китайском» эпизоде, который то вырезали из картины, то вставляли — в зависимости от отношений с Китаем, — он запечатлел в павильоне восход луны. Без всяких компьютерных технологий!
Однажды Михаил Николаевич, стремясь снять эффектные кадры, попросил привязать его к ступенькам паровоза. Однако в тот момент, когда поезд замедлил ход, веревки развязались и оператор упал на рельсы. Кириллов угодил в больницу, а место за камерой временно занял его сын Андрей, который тогда заканчивал ВГИК.
Во время экспедиции в Туркмению едва не пострадала Покровская. Для съемок эпизода погони басмачей за героями фильма актрисе подвели жеребца по кличке Адлер. Сцена снималась рядом со рвом. Адлер не захотел видеть перед собой чей-то круп и рванул в сторону рва. Первым среагировал Юматов, который направил своего жеребца наперерез Адлеру. На помощь ему поспешил Лановой. Они догнали беглеца и спасли Покровскую от неминуемого падения в ров.
Туркменская экспедиция продлилась до 23 марта 1971 года, после чего съемочная группа вернулась в Москву, где начался монтаж фильма. Он продолжался недолго, поскольку большая часть монтажно-тонировочных работ была уже проведена в процессе съемок.