Снял фильм главный советский режиссёр-сказочник Александр Роу, а сценарий написали знатоки русской литературы и фольклора Николай Эрдман и Михаил Вольпин. На роль Морозко режиссёр сразу определил своего любимого колоритного актёра Александра Хвылю, который после этого фильма стал главным Дедом Морозом страны — его пригласили работать на новогодних «ёлках» в Кремле и он много лет радовал детей своим появлением на сцене. Роль Настеньки отдали пятнадцатилетней Наталье Седых — она занималась балетом и фигурным катанием, выступала на новогодних праздниках с танцем «Умирающий лебедь». Одно из таких выступлений Александр Роу увидел по телевизору и решил, что в сказке должна играть именно эта девочка.

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу

Второй претенденткой на главную роль была уже знаменитая после фильмов «Девчата» и «Королева бензоколонки» актриса Надежда Румянцева. Худсовет настаивал на кандидатуре Румянцевой — Седых была слишком юная, без опыта, да еще и с очень тихим и высоким голосом, но режиссёр настоял на своём решении. Только попросил гримеров сделать девочку хоть чуть-чуть постарше. Наталью пришлось со скандалом отпрашивать из хореографического училища — её забирали на съёмки на несколько месяцев, и пришлось пообещать, что когда она вернётся, то сдаст все экзамены на «пятерки».

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу

Большую часть фильма снимали в настоящей зимней сказке — среди огромных елей и сугробов Кольского полуострова. Настенька и Иванушка бегали по снегу в сарафане и льняной рубахе, а потом долго отогревались, чтобы не заболеть. Наталья Седых вспоминала, что самым тяжёлым для неё был вовсе не холод, а удаление грима — «заледеневшие» ресницы делали с помощью обычного клея — и безответная влюблённость в женатого актёра Эдуарда Изотова.

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу
Роли Иванушки стала для Эдуарда Изотова самой яркой, но на отсутствие работы актёр не жаловался — сыграл второстепенные роли в знаменитых фильмах «Мимино», «Семнадцать мгновений весны», «Освобождение», «Щит и меч» и много работал на дубляже. Однако в 1983 году актёр с женой были задержаны при попытке обменять доллары и были осуждены на 3 года. Заключение подорвало здоровье актёра и вскоре он уже не мог работать.
Наталья Седых продолжила балетную карьеру, которую совмещала с нечастыми съёмками в кино — она окончила хореографическое училище и была принята в Большой театр. Проработав там много лет и покинув труппу стала актрисой театра «У Никитских ворот».

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу

На роль Марфушеньки-душеньки нужна была яркая комедийная актриса. Режиссёр планировал взять Тамару Носову, но ассистентка привела на пробы студентку театрального училища Инну Чурикову. Девушка так хотела сняться, что на пробах, не щадя зубов, перегрызла целую гору орехов, и её утвердили. Увидев себя на экране Чурикова разрыдалась: «Какая я страшная… Кто же меня замуж возьмёт!» — и даже засомневалась, что ей надо идти в актрисы. Ещё одной неприятностью для нее стала сцена встречи с Морозко. Дело в том, что в ожидании волшебника она должна была есть яблоки, но их забыли в гостинице, и Чуриковой пришлось дубль за дублем есть хрустящий сочный… лук и запивать его разбавленным молоком.

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу

Украшением фильма «Морозко» стала Баба-яга в исполнении Георгия Милляра. Для актёра это была вторая и далеко не последняя роль знаменитой сказочной ведьмы. Он очень любил свой образ и каждую Ягу играл по-разному — каждой рисовал костюмы, придумывал черты характера и манеры… Но была с «Бабой-ягой» одна проблема — актёр был пристрастен к спиртному, и Роу всегда бдил, чтобы Милляру никто не продавал алкоголь. Однако, продавщица местной автолавки так любила актёра, что не могла ему отказать. Он приходил с бидоном якобы за молоком, она ставила в бидон бутылку, а молоко заливала сверху… Съёмки Милляр ни разу не сорвал, но в кадре его Баба-яга часто была навеселе.
Для Бабы яги сделали две избушки — тяжёлую и лёгкую. Первая — механическая, она была сделана из дерева и поворачивалсь с помощью рычагов, вторая — поролоновая, которую надевали на актёра-статиста в сценах с танцующей избушкой. Из поролона были сделаны и костюмы оживших пней, которых тоже играли статисты.

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу

Можно сказать, что Георгий Милляр спас фильм. Весь снятый материал упаковывали в пакеты и складывали в подвале дома, где жила киногруппа. Однажды утром к работавшей в лесу съёмочной бригаде прибежала жительница деревни и сказала, что в подвале прорвало трубу… Все в ужасе бросились к дому с мыслью, что плёнки безнадежно испорчены и фильма не будет. Когда доехали, то увидели промокшего и закоченевшего Милляра, который босиком вытаскивал плёнки из подвала на снег. У актёра был выходной, и хозяйка дома разбудила его, как только обнаружила потоп.

«Морозко», к/с им. М. Горького, 1964, реж. А. Роу

Фильм «Морозко» участвовал в Венецианском кинофестивале и получил главный приз в программе детских и юношеских фильмов, а также получил приз за лучший детский фильм на Всесоюзном кинофестивале. В США Совет по кинематографии вручил награду создателям фильма за лучший сценарий кино для семейного просмотра… Однако, когда в 1997 году «Морозко» был показан в Америке в рамках одного из телешоу, то зрители его не оценили, восприняв как старый триллер или фильм ужасов, а не как детскую сказку. Зато «Морозко» очень полюбили в Чехии и Словакии — в этих странах он был таким же традиционно новогодним фильмом, как у нас «Ирония судьбы, или С легким паром!».