Картина «Москва слезам не верит» сделала международными звездами Веру Алентову, Алексея Баталова и Ирину Муравьеву. При этом далеко не все зрители заметили и других популярных актеров советского экрана, которые появлялись в эпизодических ролях в двухсерийном фильме.
Так, в нескольких сценах зрители могли видеть Владимира Фирсова, а также Александра Пяткова. А роль секретарши Катерины исполнила Ирина Кораблева, которую зрители знали по драме «Розыгрыш».
Снялся в фильме и сам Владимир Меньшов.
Он появляется в эпизоде осеннего пикника.
Именно ему удается достать польское пиво и угостить своих друзей, а в кадре режиссер появляется в черном кожаном плаще.
Помимо этого, в фильме были задействованы бард Альфред Солянов, Муза Крепкогорская, легенды советского экрана Александра Данилова и Александра Денисова, а также множество других прославленных артистов.