В 1944 году уже было понятно, что конец войны не за горами. Правительство СССР дало киностудиям указ снять «весёлый, радостный фильм о наших доблестных воинах», и за съёмки взялась студия «Ленфильм», которая к тому времени уже вернулась из эвакуации. Режиссёром и сценаристом стал Семён Тимошенко, снявший один из самых известных довоенных фильмов — комедию «Вратарь».
На роли Булочкина и Тучи без проб были утверждены популярные на тот момент Николай Крючков и Василий Меркурьев. А вот исполнителя роли Кайсарова режиссёр нашел среди преподавательского состава театрального училища — Василий Нещипленко преподавал биомеханику. В кино он снимался мало и только в эпизодических ролях.
Роль журналистки Вали Петровой сыграла студентка театрального училища Алла Парфаньяк. На съёмочной площадке закрутился роман — Николай Крючков был настолько очарован юной актрисой, что после съёмок развелся с женой. Крючков и Парфаньяк поженились и прожили десять лет. Впоследствии Алла Парфаньяк вышла замуж за актёра Михаила Ульянова.
Фильм снимали на аэродроме Левашово, для съёмок использовали действующие самолёты, а в качестве консультантов и дублёров были только что вернувшиеся с фронта лётчики. Один из полётов в перерыве между съёмками чуть не закончился трагедией. Алла Парфаньяк уговорила одного из лётчиков покатать её на самолете и показать трюки. При этом актриса не пристегнулась, и, когда летчик решил показать ей «мёртвую петлю», чуть не выпала из кабины…
Небольшую роль военного врача в «Небесном тихоходе» сыграла Фаина Раневская. Ни сценарий, ни режиссёр, ни тема ей не нравились, но сняться пришлось по указу сверху — новой комедии была нужна уже знаменитая комедийная актриса. Однако, когда фильм раскритиковали как легкомысленный, и сам Сталин назвал его «безыдейным и пустым», актриса горячо вступилась за материал. Ведь зрители, наоборот, приняли комедию восторженно с участием любимых артистов и веселыми, запоминающимися песнями. Песня «Первым делом самолеты…» не только любима до сих пор, она стала крылатой фразой на все времена. В 1970-м году фильм подвергся реставрации, после чего стал на 10 минут короче. Из него были удалены не понравившиеся тогдашнему партийному руководству моменты, а Фаину Раневскую, вообще, озвучивала другая актриса. Спасибо провидению, старую ленту не уничтожили, и в 2012 году на Первом канале представили колоризированную версию картины, в которую были вновь включены удаленные фрагменты с оригинальными голосами всех актеров.
«Небесный тихоход» был одним из лидеров проката 1946 года, собравший у экранов более 21 миллиона зрителей. И сегодня ценителей отечественного кино привлекает в нем атмосфера веселья, любви и дружбы.
