Фильм «Варвара-краса, длинная коса» основан на сказке Василия Жуковского, которая, в свою очередь, была вдохновлена народной сказкой. Режиссёром выступил Александр Роу, для которого этот фильм стал предпоследним в карьере. Он предпочитал работать с актёрами, уже знакомыми ему по предыдущим проектам, и практически все исполнители ролей уже снимались у него ранее. Главную роль Варвары сыграла Татьяна Клюева, которая пришла на пробы для предыдущего проекта Роу, но тогда режиссёр счёл её слишком молодой. Роу строго предупредил восемнадцатилетнюю актрису о необходимости соблюдать строгую дисциплину во время съёмок. Он даже запирал её в гостиничном номере в девять вечера, чтобы предотвратить возможные «покушения» на её строгое расписание. Роль Варвары принесла Татьяне Клюевой всесоюзную популярность, однако осталась её самой яркой работой в кино. На съёмках сказки Татьяна подружилась с Сергеем Николаевым, который исполнил роль царского сына Андрея. Для Николаева это была вторая работа в кино, но она оказалась самой запоминающейся. Алексей Катышев, сыгравший рыбацкого сына Андрея, тоже уже снимался в предыдущем фильме Роу. Режиссёр заметил этого пятнадцатилетнего юношу на курсах звукорежиссёров в Ялте, когда работал над «Морозко». Администратором на площадке фильма работал 20-летний Борис Грачевский, который проходил практику во ВГИКе. В конце съёмок ему доверили сыграть руку, появляющуюся из воды и угрожающую царю.
