Рэжысёр фільма Аляксей Баталов палюбіў гэтую казку яшчэ ў дзяцінстве. Таму, калі падчас вучобы ў Школе-студыі МХАТ ён распавёў аб сваім цікавасць да «Тром таўстунам» таварышам, нядзіўна, што неўзабаве размова павольна перацёк у бок інсцэніроўкі. Праз пару гадоў выдалася і магчымасць. У тыя часы Аляксей служыў у трупе МХАТа, і маладыя акцёры загарэліся баталовской ідэяй. Яны нават здолелі зацікавіць аўтара казкі, Юрыя Карловіча Олеша. Але пакуль ішлі падрыхтоўчыя працы, Баталов з тэатра сышоў і сваю мару пакінуў дарабляць іншым. Вядомы да таго часу акцёр (на экраны ўжо выйшлі «Справа Румянцава» і «Ляцяць жураўлі») з'ехаў са сталіцы працаваць на Ленінградскую кінастудыю. Вось там ён і змог вярнуцца да сваёй каханай казцы. Ён звярнуўся да былой жонцы Олеша Вользе Густавовне Суок (па прозвішчы каханай жанчыны пісьменнік і назваў галоўную гераіню казкі. - рэд.). Яна дапамагла рэжысёру сабраць усе неабходныя матэрыялы, чарнавікі, нататкі, малюнкі, і пасля доўгай карпатлівай працы сцэнар да фільма быў гатовы. Для сябе Баталов выбраў ролю канатоходца Тибула.
Акцёрам, якія згулялі трох таўстуноў, - Барысу Христофорову, Сяргею Кулагін і Яўгену Маргунова - прыйшлося сядзець на строгай дыеце, каб набраць лішнія кілаграмы.
Каб зняць эпізод, як цыркач ідзе па дроце, Аляксей Уладзіміравіч паўтара года вучыўся хадзіць па канаце. Ня менш давялося папрацаваць і выканаўцу ролі Суок, школьніцы з Вільнюса Ліне Бракните, якую Баталов ўбачыў у яе першай карціне - «Дзяўчынка і рэха». Справа ў тым, што Бракните прыйшлося ў большасці сцэн гуляць і ляльку. Дзяўчынцы накладвалі складаны грым. Цяжкі рыжы парык з бантам прычыняў юнай акторцы пякельныя пакуты, паколькі стаяла гарачыня і на вуліцы, і ў павільёне. Але страшней за ўсё было здымаць штучную шавялюру пасля здымак. Яна прыклейвалася да сапраўдных валасам, і часцяком грымёрам даводзілася звяртацца да дапамогі брытвы, каб вызваліць Ліну з палону. Усе гэтыя цяжкасці суправаджаліся пастаяннымі трэніроўкамі. Баталов займаўся з канатоходцы, а Бракните - з жонкай Баталава, актрысай цырка Гитаной Леонтенко. Гіта вучыла дзяўчынку акрабатыцы і жангляванню. Спачатку ў Ліны мала што атрымлівалася. І нярэдка яна магла пачуць у свой адрас эмацыйную гаворка рэжысёра, які не рабіў патуранняў для сябе і патрабаваў поўнай самааддачы ад іншых. Але акторка паступова асвоілася і настолькі адчула ўпэўненасць у сабе, што пагадзілася здымацца ў сцэнах з гэтым тыграм. Аднойчы рэпетавалі эпізод, як Суок, ратуючы зняволеных з клетак у звярынцы, сутыкаецца з тыграм. Усё ішло добра. Але ў нейкі момант дзяўчынка павярнулася да драпежніка спіной, чаго рабіць катэгарычна нельга. Праз секунду яна адчула на сваіх плячах цяжкія лапы звера. Пазней акторка ўспамінала, што не памятае, як ад страху літаральна за секунду ўляцела на самы верх кратаў. Бракните доўга адпраўляецца ад жаху, але потым знайшла ў сабе сілы і зноў наблізілася да тыгру.
А пакуль на здымачнай пляцоўцы разгараліся такі запал, выканаўцам таўстуноў Сяргею Кулагін, Яўгену Маргунова і Барысу Христофорову прыйшлося сядзець на строгай дыеце, каб паправіцца. Акцёры елі шмат мучнога, салодкага, бульбу і макароны, але не дайшлі да патрэбнай кандыцыі. І ім пашылі спецыяльныя касцюмы з патаўшчэннямі у належных месцах.
Спадчынніка Туці сыграў Пётр Арцем'еў. Для хлопчыка гэтая роля стала адзінай у кіно. Ён скончыў Ленінградскі дзяржаўны універсітэт, філалагічны факультэт. І доўгі час працаваў у школе настаўнікам рускай мовы і літаратуры. Цяпер дае прыватнаму
Калі восенню 1966 года "Тры таўстуна» выйшлі на экраны, то ў чаргу за квіткамі выстройваліся не толькі дзеці, але і дарослыя, якім казка таксама прыйшлася да спадобы.