Изначально фильм должен был называться, как и рассказ, «Три тополя на Шаболовке». Однако в конце 60-х слово «Шаболовка» уже прочно ассоциировалось с телевидением, и это могло помешать восприятию фильма зрителем. Ведь в картине про телевидение — ни слова.

Вот как описывает «переименование» сам Александр Борщаговский:
— Фильм ставила очень талантливый и сильный кинорежиссер Татьяна Лиознова. Как все (или почти все) киношники, она хотела оставить в фильме как можно меньше от сочинителя, писателя. С удивительной настойчивостью она хотела назвать фильм по-своему. Для меня это ровным счётом не имело никакого значения — и Шаболовка, и Плющиха — московские уголки. В принципе не будучи слишком покорным, тут — я согласился: «Пожалуйста, Танечка!». Она была счастлива этой малостью. А потом это кино стало чем-то, от меня не зависящим…

Фильм действительно снимался недалеко от Плющихи, в доме № 5 на Ростовской набережной в настоящей квартире, хозяева которой уступили её съёмочной группе, съехав на дачу. Сцены в вагоне — в специально заказанных вагонах на тепловозной тяге. Деревенские сцены — павильонные, снимались зимой.

В момент съёмки эпизода, в котором Нюра переодевается, выяснилось, что Доронина забыла бюстгальтер, что привело к скандальному эпизоду с режиссёром Татьяной Лиозновой: «пусть будет видно на весь белый свет, какая она, захотела — и получит, я от этого ничего не потеряю». В итоге Доронина снялась без бюстгальтера.

Машина «Волга» ГАЗ-21, на которой в фильме ездили по Москве Т. Доронина и О. Ефремов, принадлежала киностудии «Мосфильм». Этот же автомобиль под другими госномерами снимался в фильмах «Берегись автомобиля» Эльдара Рязанова и «Бриллиантовая рука» Леонида Гайдая. Сейчас эту машину можно увидеть в музее киноконцерна «Мосфильм».

17 марта 2011 года на DVD и Blu-Ray вышла цветная версия фильма.