Сценарий фильма принадлежал творческому тандему в лице Юлия Дунского и Валерия Фрида. На сценарную стезю они встали в конце 50-х, закончив ВГИК. Их первая работа — сценарий фильма «Случай на шахте № 8», посвященный жизни и деятельности шахтеров. Однако из-за ряда смелых по тем временам сцен этот фильм долго отказывались принимать на «Мосфильме», донимая режиссера Владимира Басова требованиями что-то переснять, что-то переозвучить. В итоге фильм вышел в свет только благодаря заступничеству самого знатного шахтера страны Алексея Стаханова.
После стольких мытарств со своим первым сценарием, Дунский и Фрид решили больше не рисковать и ушли в более легкий жанр — в комедию. После того как в одной из газет они прочли заметку о том, как комсомольская бригада взялась за перевоспитание трудного подростка, у них созрела идея написать об этом сценарий. 16 июня 1960 года с авторами на «Мосфильме» был заключен договор, после чего они сели за написание сценария. Назывался он «Семь нянек».
Работа над сценарием шла почти полгода: худсовет студии постоянно корректировал его направление, давал авторам необходимые советы, что и как писать. 23 декабря, во время очередного обсуждения материала, всплыло имя Ролана Быкова — именно он решил экранизировать «Семь нянек».
21 февраля 1961 года состоялось очередное обсуждение сценария. В целом его оценили положительно, но ряд присутствующих попросили авторов внести в него очередные изменения. В частности, было заявлено, что «главные герои — какие-то глупые, их водит за нос какой-то подросток, а они ни о чем не догадываются. Сделайте их поумнее».
30 марта худсовет собрался снова, чтобы обсудить второй вариант сценария. На этот раз никто уже не называл главных героев глупыми, и сценарий был запущен в режиссерскую разработку. 30 мая начался подготовительный период.
Ролану Быкову предстояло найти восемь главных исполнителей. Но если за семерых у него душа особо не болела, то за главного персонажа — трудного подростка Афанасия Полосухина — болела еще как. Необходимо было найти либо настоящего подростка 15 лет, обладающего незаурядными актерскими данными, либо переложить эту роль на плечи кого-нибудь из студентов ВГИКа или театрального училища, кто внешне был похож на подростка. Быков пересмотрел целую армию и тех, и других (одних мальчишек 13–14 лет он пересмотрел порядка двух тысяч). Среди профессиональных актеров на эту роль пробовались: Виктор Носик, Александр Лебедев, Герман Качин, Михаил Кононов, Сергей Никоненко. Двое последних выглядели сильнее всех остальных, но Быков все равно не был до конца удовлетворен выбором. Дело дошло до того, что, когда 10 июля он представлял кинопробы худсовету, там была и… его собственная проба на роль Афанасия (а Быкову в ту пору шел 31-й год!). На другие роли были представлены: Владимир Гусев, Кирилл Столяров (Виктор), Микаэла Дроздовская (Алла), Юрий Саранцев (Гордеев), Николай Крючков (начальник колонии), Эраст Гарин (отец Майи), Лидия Смирнова (мать Майи). За исключением Дроздовской все остальные пробы не прошли.
Спустя примерно неделю Быков нашел на роль Афанасия трех новых кандидатов. Это были 16-летние Никита Михалков, Валерий Рыжаков и Семен Морозов. Все трое уже имели за своими плечами опыт работы в кино, правда, минимальный. Так, на счету Михалкова и Рыжакова было по одному фильму, у Морозова два, но это были всего лишь эпизоды («На графских развалинах» и «Хлеб и розы»). Репетиции проходили дома у Быкова, и он муштровал ребят так, как не каждый старшина гоняет своих подчиненных. Пот с юных актеров лил в три ручья. В итоге симпатии режиссера оказались на стороне Михалкова и Рыжакова, а с Морозовым он решил расстаться. После одной из кинопроб Быков тому так и сказал: «Сеня, извини, но Никита и Валера — все же посильнее тебя, попрофессиональнее. Я не могу тратить на тебя много времени». Но случилось то, чего Быков ну никак не ожидал.
4 августа состоялся очередной худсовет по пробам. Были представлены три пробы на роль Афанасия (Михалков, Рыжаков и Морозов). Кроме этого, перед взором высокой комиссии прошла череда претендентов на другие роли. Так, на роль Иры претендовала Светлана Савелова, на Майю — Татьяна Надеждина, на Лену — Галина Польских и Валентина Малявина, на Аллу — Микаэла Дроздовская, на Люду — Н. Батырева, Н. Шорина. Сам Быков настоятельно просит худсовет утвердить следующих актрис: Надеждину, Дроздовскую, Савелову, Батыреву, Малявину, Шорину. А в роли Афанасия просит разрешить снимать Михалкова или Рыжакова. Худсовет идет ему навстречу в части женских кандидатур, но актеров на роль Афанасия бракует. И советует ему снимать Морозова, поскольку его проба оказалась самой убедительной. Но Быков упорствует.