Конкурс на исполнение заглавной роли, объявленный «Пионерской правдой», выиграл юный Игорь Сорин (участник группы "Иванушки International"). Однако по настойчивой просьбе Никиты Михалкова режиссёр фильма Станислав Говорухин был вынужден взять на роль Тома Сойера другого актёра — Федю Стукова. Сорину в порядке «утешения» была предложена крошечная роль Джо Гарпера.

Места съемок: Бериславский район Херсонской области; Одесса, Сухуми, Кавказ, село Львово под Херсоном. Эпизод в пещере снимали в Новоафонской пещере в Абхазии.

Данная картина — дебют для Владислава Галкина (Владика Сухачёва) и Марии Мироновой.

В одном интервью Галкин признался, что в детстве был мелким пакостником. И рассказал историю, которая случилась во время съемок Тома Сойера. Под Сухуми в дендропарке он собрал в пачку из—под сигарет несколько древесных скорпионов, укус которых, как выяснилось, в то время года был смертельным. В машине, когда ехали в гостиницу, Владька уронил заветную коробку, и твари разбежались по салону. Представьте себе веселенькую картину: центр Сухуми, оживленное движение, из машины, тормозящей на полном ходу, выскакивают в ужасе люди и начинают что—то вытряхивать из нее. К счастью, как утверждает Галкин, тогда все обошлось без серьезных последствий.

О съемках Тома Сойера Владислав вспоминал с удовольствием: Съемки в Приключениях Тома Сойера... были очень веселыми. Вместо школы почти восемь месяцев в разъездах: Одесса, Сухуми, какие—то кавказские деревни, село Львово под Херсоном. Специально мы не шкодили, но так получалось, что любопытство до добра обычно не доводило. Как—то решили отвязать плот и покататься на нем, а Днепр (в картине — Миссисипи) оказался большим, течение сильным... Короче, нас еле выловили.