В 1968 году у «Мосфильма» в планах был выпуск сразу двух приключенческих лент, но не находилось подходящего сценария. Узнав об этом, драматург Валентин Ежов пообщался с ветеранами, воевавшими в Средней Азии, и написал сценарий о схватке красноармейцев с басмачами. В ходе доработок возникла идея смягчить фильм «женской линией» — консультанты рассказывали писателю о том, что убегающие восточные бандиты часто бросали свои гаремы на произвол судьбы, и красноармейцам ничего не оставалось, как провожать растерянных женщин к ближайшим кишлакам. Готовый сценарий так и назывался — «Спасите гарем».

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

На роль красноармейца Сухова пробовались Георгий Юматов и Анатолий Кузнецов. Режиссёр Владимир Мотыль остановил выбор на первом — Юматов часто снимался в военных и приключенческих фильмах и был одним из самых популярных актёров героического типажа 50 — 60-х годов. Однако имевший склонность к алкоголю актёр ввязался в драку в самом начале съёмок, и режиссёр вызвал на съёмочную площадку Кузнецова.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль
На роль Верещагина пробовался Ефим Копелян, но Мотыль утвердил актёра Ленинградского БДТ Павла Луспекаева. Актёр к тому времени тяжело болел и мог ходить только с тростью — режиссёр предложил изменить образ его героя так, чтобы актёр появился в кадре на костылях, но Луспекаев категорически отказался и от костылей, и от трости и заявил, что будет сниматься без дублёров. Мотыль был так впечатлён работой актёра, что расширил роль Верещагина и даже сменил ему имя — сначала таможенника звали Александром, а в честь Луспекаева он стал Павлом.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

На роль молодого красноармейца Петрухи пробовались Савелий Крамаров и Юрий Чернов, но сыграл её человек без актёрского образования. Николай Годовиков хоть и имел актёрский опыт, но на момент съёмок работал слесарем. Судьба актёра сложилась достаточно трудно, он отсидел 2,5 года за кражу, работал в петербургском метрострое и иногда снимался в эпизодических ролях.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

Незабвенную Екатерину Матвеевну сыграла журналистка и редактор студии «Останкино» Галина Лучай, а из 9 «жен Абдуллы» только 3 были актрисами, остальных сыграли филолог, баскетболистка, продавец, искусствовед, инженер и даже… девушка лёгкого поведения из ленинградской гостиницы. Большинство девушек в кино больше не снималось, а самой известной «женой» стала Зухра — актриса Татьяна Ткач.
У одной из «жён» — Зарины — был очень низкий голос. На самом деле фразу «Мне кажется, господин нас бросил» за Зарину ради шутки говорил режиссёр Владимир Мотыль.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

Фильм снимался более драматичным, чем получился в результате монтажа. Из отснятого материала многое вырезали, например, сцену, где Сухов, вспомнив в очередной раз любезную Екатерину Матвеевну, выбрасывает гаремных девушек за борт. Сильно сократили роль жены Верещагина — в первоначальном варианте она сходила с ума. Девушки из гарема не стали по-восточному оплакивать смерть Абдуллы, крича и вырывая себе волосы. Вырезали и эротическую сцену с участием Абдуллы и одной из жен.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

При просмотре готового материала на «Мосфильме» кино не приняли. И лежать бы ему на полке, если бы Леонид Брежнев не интересовался киноновинками и не был поклонником жанра вестерн. Именно он распорядился выпустить фильм на экраны.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

Фильм стал талисманом для наших космонавтов. После крушения космического корабля «Союз-11» экипаж «Союза-12» посмотрел перед стартом «Белое солнце пустыни», и всё прошло благополучно. С тех пор все космонавты обязательно пересматривают кино перед полётом. У традиции есть и прикладное значение — по этому фильму космонавтов учат азам киносъёмок, которые они ведут в космосе.

А вот работники таможни считают своим героем Павла Верещагина, и даже установили ему памятник во дворе московской Федеральной таможенной службы. Так же памятники герою фильма стоят в Кургане и нескольких украинских городах. Кстати, у Верещагина был реальный прототип — командир Гермабского погранотряда Михаил Дмитриевич Поспелов, служивший на русско-персидской границе.

«Белое солнце пустыни», к/с «Ленфильм, к/с «Мосфильм», 1970, реж. В. Мотыль

В 1977 году имена жен Абдуллы получили кратеры на Венере — Зарина, Джамиля, Гюзель, Саида, Хафиза, Зухра, Лейла, Зульфия и Гюльчатай. Отдельно стоит кратер Катя, названный в честь любимой женщины товарища Сухова.