Сценарий будущей комедии про приключения на бензоколонке написал драматург Пётр Лубенский, прославившийся фельетонами в сатирическом журнале «Перец». За экранизацию взялась Киностудия имени Довженко, а режиссёром картины назначили молодого кинематографиста Николая Литуса...
Вопреки желанию худсовета, Литус утвердил на главную роль непрофессиональную эстонскую актрису Терье Луйк, прежде блеснувшую в ленте «Озорные повороты». Когда большая часть фильма с ней уже была отснята, стало ясно — комедии не получается. Дирекция киностудии потребовала снять актрису с роли с формулировкой: «Слишком интеллигентна, холодна и интроверт». Не удержался в кресле и молодой режиссёр: работу над картиной перепоручили опытному Алексею Мишурину. После неудачи Терье Луйк продолжать карьеру актрисы не стала: окончила педагогический институт, работала учителем в Москве, а затем поступила на заочное отделение ЛГИТМИКа и была режиссёром на Центральном телевидении. В 90-е годы актриса вернулась в Эстонию и преподавала русский язык в гимназии. Сегодня она живёт в деревне под Таллином и занимается сельским хозяйством.
Из-за всех перипетий съёмки «Королевы бензоколонки» были заморожены и возобновились лишь спустя год — уже с Надеждой Румянцевой в главной роли. На тот момент актрисе исполнилось 32 года, хотя её героине по сценарию было всего 17 лет. Сама Румянцева к такой разнице между реальным и экранным возрастом давно привыкла и без труда перевоплотилась в молодую заправщицу. На площадке актриса вновь встретилась с Юрием Беловым и Алексеем Кожевниковым, с которыми вместе снималась ещё в «Неподдающихся».
Петух на заправке никак не хотел кукарекать по команде режиссёра, поэтому дрессировщикам пришлось его напоить. Сделав пару глотков из блюдца с самогоном, он так раскричался, что его ещё долго не могли успокоить.
По задумке режиссёра фильм должны были снимать на территории действующей заправки в украинском городе Пирятине на трассе Киев — Харьков. Однако это оказалось невозможно — кинооборудование не отвечало требованиям пожарной безопасности. Тогда специально для съёмок неподалёку выстроили бутафорскую копию бензоколонки. Киношная заправка получилась настолько правдоподобной, что на неё то и дело заезжали машины.
Однажды на съёмочную площадку въехал грузовик, водитель которого резко потребовал его заправить. Румянцева, Сова и Винник решили разыграть настойчивого «клиента»: грязный грузовик отказались заправлять, а самого мужчину пригрозили оштрафовать за грубость. Автомобилист не на шутку разозлился и даже обозвал Румянцеву «фитюлькой». Вскоре актёры сжалились над ним и признались, что на заправке снимается кино. Узнав об этом, водитель попросил у исполнительницы главной роли автограф, но вместо этого Румянцева подарила ему апельсин, который собиралась съесть сама. Впоследствии этот случай вошёл в фильм.
Та самая пирятинская заправка с водонапорной башней, где происходит действие фильма, сохранилась и по сей день: только её внешний вид немного модернизировался. А на центральной площади города Белая Церковь, где снимался эпизод с осами, сегодня установлена мемориальная табличка с изображением Надежды Румянцевой.