1. Сценарий к фильму «Москва слезам не верит» написал сценарист Валентин Черных в рамках конкурса рассказов о Москве. Как признавался сам сценарист, образы героинь он основывал на своих тетках, которые когда-то приехали покорять Москву. Свою работу Валентин Черных назвал «Дважды солгавшая».
Режиссеры в один голос твердили: «Этот сюжет – супер банальный», лишь Владимир Меньшов увидел, за что можно зацепиться в данном сценарии, в некоторых сценах. Взять момент с будильником, когда героиня заводит будильник молодой, а просыпается уже спустя 20 лет. Также, ему очень понравилась афера с квартирой профессора Тихомирова. Меньшов доработал сценарий, добавил новых персонажей, биографий к существующим персонажам, новых линий, сюжетных поворотов.
2. Мало кто соглашался из актрис на главную роль: Маргарита Терехова, Ирина Купченко – отказались. Вера Алентова, жена Меньшова, тоже не горела желанием, но согласилась лишь из вежливости к мужу. На тот момент ей было 37 лет, а играть приходилось (в начале фильма) 20-летнюю.
3. В роли Гоши Владимир Меньшов изначально хотел видеть именно Алексея Баталова, но тот настойчиво отказывался. В герое Баталову не нравилось все: любовь к спиртному, приставание к женщине в электричке, истерики на ровном месте, другие черты характера и проч. Он согласился только после уговоров режиссера, который звонил ему с предложением о роли дважды.
4. Роль Рудольфа (Родиона) досталась актеру Юрию Васильеву. Здесь он сыграл этакого маменькиного сынка и размазню, который по воле своей деспотичной матери бросил беременную Катерину.
5. Роль хоккеиста Гурина досталась актеру Александру Фатюшина. Ему так прекрасно удалось сыграть откровенного пьяницу, что многие зрители даже жалели актера, когда встречали его на улице. Меньшов планировал завершить историю с Гуриным иначе. Мол, он поклялся, что завяжет с алкоголем, но через несколько дней вернулся к жене в пьяном угаре и стал требовать разделить трехкомнатную квартиру. Однако чиновникам эта версия не понравилась. Мол, если спортсмен обещал, что завяжет с алкоголем, значит завязал, не иначе.
6. На момент съемок Алексею Баталову было уже 50 лет, тогда как он должен был играть 40-летнего мужчину. Лысину спрятали париком, сильно гримировали.
7. Гримировать нужно было не только актеров, но и саму Москву. Съемки проходили в конце 70-х годов, тогда как события в первой части фильма разворачиваются в конце 50-х. Однако художники и оператор постарались на славу. На заднем плане можно увидеть рекламу тех лет и даже баночки с черной икрой (бутафория), выставленные пирамидой.
8. Сцена, где Гоша беседует с Николаем на кухне, была снята не в студии, а в настоящей коммуналке. Здание предназначалось под снос, и все жильцы, кроме пары старушек, которые и сыграли соседок Гоши в фильме, были уже выселены. Обогрева в доме не было, поэтому холод в квартире был невыносим. Бедный Баталов, одетый только в тонкое пальто и тапочки на босу ногу, сильно мерз, но как-то не заболел.
9. В фильме было много откровенных на то время сцен, которые чиновники потребовали немедленно вырезать. В итоге около половины сцен с Алентовой и Табаковым были удалены. Сцене с Алентовой и Баталовым также досталось.
10. Большинство сцен снимались в павильонах студии "Мосфильм", включая общежитие, квартиру профессора Тихомирова и квартиру Катерины. Другие сцены снимали в Москве и за городом.
11. С прическами Катерины и Людмилы на званом ужине у Тихомировых тоже возникли проблемы. Ирине Муравьевой не понравилась прическа, которую придумали для героинь (её называли "Вшивый домик"), поэтому она решила сделать своей героине прическу сама.
12. Вера Алентова не умела водить машину и путала педали газа и тормоза, поэтому не могла выехать со двора. На помощь пришел ассистент оператора, который лёг на пол за передним сиденьем и нажимал на педали палками, пока Алентова управляла рулем.
13. Считается, что фильм "Москва слезам не верит" во многом обязан своим существованием Леониду Ильичу Брежневу. Однажды его водитель приехал на студию за определенным фильмом для генсека, но не найдя нужного, директор студии предложил другой, свежий фильм.
14. Фильм посмотрели 84,4 миллиона зрителей, что сделало его вторым по кассовым сборам в СССР за всю историю. Обогнать его смог лишь первый советский боевик "Пираты XX века" с 87,6 миллионами зрителей.
15. Когда Меньшову позвонили из Министерства культуры с поздравлениями за полученный «Оскар», он сначала не поверил, так как звонок поступил 1 апреля. Но даже когда понял, что награда настоящая, он не придал этому большого значения, потому что не осознавал всю значимость награды.