Между тем параллельно с работой над сценарием на «Ленфильме» полным ходом шли поиски постановщика для этой картины и актеров. Вскоре в качестве режиссера был приглашен 35-летний Владимир Фетин, который хотя и окончил всего лишь год назад ВГИК и снял одну картину («Жеребенок» по М. Шолохову), однако имел за плечами богатый жизненный опыт — в войну он был летчиком-штурмовиком.
Довольно скоро были найдены и актеры на главные роли в этом фильме: Евгений Леонов должен был играть лжедрессировщика Женю Шулейкина, капитана — Алексей Грибов, старпома — Иван Дмитриев. Большинство ролей матросов достались актерам малоизвестным, хотя и здесь были исключения. Например, одного из членов команды сыграл популярный в те годы актер Алексей Смирнов (помните его Верзилу в «Операции «Ы»?»), еще одного матроса сыграл Владимир Белокуров (тот самый, который сыграл Валерия Чкалова в одноименном фильме). И совсем крошечную роль — загорающего мужчину на пляже — сыграл Василий Лановой. В роли обезьяны-шимпанзе снялся питомец Киевского зоопарка Пират. Причем, поскольку в Киеве он жил в одной клетке со своей подругой, Челитой, ее тоже пришлось взять на съемки — чтобы Пират не скучал.
Начались съемки летом 1960 года в Ленинграде, на борту старого и ржавого парохода «Матрос Железняк». По бортам этой калоши наварили решетки, и звери каждый день резвились на палубе, таким образом проходя нужную адаптацию. За этим процессом наблюдали тысячи ленинградцев, которые толпились на набережной Невы с утра и до глубокого вечера. После небольшого пребывания в Ленинграде группа переместилась на Черное море.
Несмотря на то, что тигры прошли соответствующую дрессировку на «Матросе Железняке», однако их поведение на съемках у моря часто было неадекватным. На этой почве на съемочной площадке случалось множество курьезов. Вот как об этом вспоминал Евгений Леонов:
«Мы приехали на корабль, красивый очень. Ко мне подошли режиссер, оператор и сказали: «Ты не волнуйся, мы придумали очень смешной эпизод. Посадим тебя в клетку, выпустим тигров и посмотрим, что будет». Я говорю: «Нет, я не согласен. У меня семья, маленький сын, я против». Меня, конечно, уговорили, ведь я же дал согласие сниматься в этом фильме. Сами все попрятались. Режиссер смелый-смелый сам залез на мачту, оттуда все видно, — руководить легче. Оператор спрятался в железный ящик, выставил камеру. Посадили меня в клетку, выпустили тигров. Тигры подошли, понюхали и пошли дальше палубу осматривать. Тигры не бросаются — комедия не получается. Режиссер кричит: «Дрессировщик, почему твои животные не бросаются на артиста?» — «Они к нему принюхиваются, — говорит, а сам запихивает ко мне в клетку живого поросенка и шепчет: — Леонов, возьми вилку, поколи поросенка, а то тигры на него не реагируют». Я говорю: «Тебе надо — ты и коли, у меня другая профессия».
Зато что творилось на палубе через минуту, когда тигры учуяли поросенка! Они его через прутья поцарапали, поросенок визжит, тигры от этого еще больше свирепеют. Я кричу, поросенка прижимаю. А поросенок от страха совсем обезумел, на меня стал кидаться.
Тигры рычат, поросенок лает, я кричу: «Дрессировщик, стреляй, не то всех сожрут вместе с палубой».
Дрессировщик выстрелил, в воздух конечно, но тигрица Кальма от всего этого визга и грохота бросилась в море… Целый час ее спасали и спасли, конечно…»
Между тем, помимо Леонова, едва не досталось от тигров в одном из эпизодов и оператору Дмитрию Месхиеву. Случилось это тогда, когда должны были снимать заплыв тигров на пляж. Так вот, чтобы бросить тигров в море, их сначала посадили в клетку, затем эту клетку подцепили корабельной стрелой и опустили за борт. После этого, по замыслу дрессировщика, клетка должна была открыться, и тигры оказались бы в воде. Так оно, собственно, и получилось. Однако вместо того, чтобы плыть от корабля к суше, тигры внезапно стали лезть на клетку, где сидел оператор. Дело осложнилось тем, что Месхиев настолько был увлечен своей камерой, что в первую минуту не заметил этого маневра хищников и продолжал беспечно сидеть на своем месте. Тогда, чтобы предупредить его, на корабле стали стрелять ракетами и кричать ему: «Дима! Тигры на клетке! Тигры!»
Когда Месхиев наконец услышал этот шум и оторвал голову от окуляра камеры, тигры уже почти залезли на клетку и внимательно его разглядывали. Видимо, верно оценив ситуацию, когда третий явно оказывался лишним, Месхиев положил камеру на крышу клетки и, не мешкая больше ни секунды, прыгнул в море.
Немало забавных эпизодов возникало на съемках, когда снимали любовные эпизоды с участием Назаровой и Дмитриева. Дело в том, что на съемках в качестве дрессировщика присутствовал муж дрессировщицы Константиновский. Он был жутко ревнивым мужчиной и постоянно донимал Дмитриева своими подозрениями. В один из таких моментов он даже пригрозил артисту, что, если тот будет слишком «ласков» с его женой, он спустит на него тигра. Короче, всем участникам съемок было очень весело.