Kostiumy dla bogatyrów – Ilji Muromca, Dobryni Nikiticza i Aloszy Popowicza – zostały wykonane na wzór tych przedstawionych na obrazie Wiktora Wasniecowa „Mocarze”, nad którym pracował w latach 1881–1898. Hełmy bogatyrów były wykonane z metalu. W tamtych czasach powszechnie używano mosiądzu i aluminium lub duraluminium. Metalową podstawę następnie pomalowano, aby imitowała złoto, tworząc efekt cennych, antycznych naczyń. Kniaziowska korona, o bardziej złożonej konstrukcji, ozdobiona była mosiężnymi blaszkami i koralikami.
Film kręcono na kolorowej taśmie Agfa. Do zdjęć użyto kamer CinemaScope, tym samym czyniąc Trójgłowego smoka pierwszym radzieckim filmem panoramicznym, jak i pierwszym nakręconym z czterokanałowym dźwiękiem stereo. Film realizowano jednocześnie w dwóch wersjach: szerokoekranowej i standardowej.
Wydanie Pierwszy pokaz publiczny Trójgłowego smoka odbył się 26 października 1956 roku w kinach Chudożestwiennyj i WSKhW w Moskwie. W Polsce film był wyświetlany w kinach w styczniu 1959 roku wraz z enerdowskim krótkometrażowym filmem dokumentalnym Przyjaźń w świecie zwierząt (1957).