Do kolejnych kluczowych ról Bareja zaangażował Bożenę Dykiel, Halinę Kowalską, Jerzego Turka, Janusza Gajosa, Mieczysława Voita, Gustawa Lutkiewicza, Kazimierza Kaczora, Jerzego Kryszaka oraz Witolda Pyrkosza; obowiązkowo na srebrnym ekranie pojawili się również stali współpracownicy reżysera: Wojciech Pokora, Bronisław Pawlik, Jan Kobuszewski oraz Wiesław Gołas. W roli czarnoskórego doktoranta Harvardu reżyser obsadził pokrytego ciemnym płynem Ryszarda Raduszewskiego. Rolę robota kolejkowego Ewy-1 odegrała aktorka teatru pantomimy Studia Kineo, Wanda Kozera-Hyży.
Zdjęcia do Alternatywy 4 rozpoczęły się 9 grudnia 1981 roku, we wnętrzu rudery na Pradze; następne sceny kręcono w telewizyjnym atelier imitującym siedzibę prezesa spółdzielni. Prace zdjęciowe zostały jednak przerwane 13 grudnia 1981 roku, kiedy ogłoszono stan wojenny w Polsce. W styczniu 1982 roku Bareja przeszedł dodatkowo zawał serca. Miesiąc później wznowiono prace nad serialem, jednak pod ścisłą kontrolą władz. Operator zdjęć Wojciech Jastrzębowski, ze względu na działalność opozycyjną jego brata Jerzego Jastrzębowskiego, został wezwany na przesłuchanie do Ministerstwa Spraw Wewnętrznych. Ministerstwo próbowało wywrzeć naciski na Bareję, aby zmienić operatora.