thumb|upright|Lucyna Winnicka, odtwórczyni głównej roli żeńskiej (1968) Rolę Marty reżyser zaproponował samej Winnickiej. Aktorka, nie otrzymawszy jasnych wytycznych co do portretu psychologicznego jej postaci, postanowiła wykreować „roztrzęsioną, zdenerwowaną” kobietę, dla której spotkanie z lekarzem byłoby okazją do „rozładowania” swych przeżyć emocjonalnych. Kawalerowicz zamierzał obsadzić w roli Jerzego aktora, który nadałby dwuznaczny charakter tej postaci. Do tej roli reżyser wybrał Leona Niemczyka, któremu postawił zadanie porzucenia teatralnego stylu gry na rzecz nowoczesnego, filmowego. Aktor był zmuszany do improwizacji, gdyż Kawalerowicz już na planie modyfikował tekst dialogów.
Do największych wyzwań ekipy filmowej należało pokazanie akcji rozgrywającej się w jadącym pociągu. Ponieważ względy techniczne uniemożliwiały nagrywanie akcji filmu w autentycznym wnętrzu pociągu, w jednej z hal zdjęciowych łódzkiej Wytwórni Filmów Fabularnych powstały dwa wagony sypialne, których ściany łatwo można było zdemontować na potrzeby odpowiedniego ustawienia kamery. Wagony zostały ustawione na sprężynach, co umożliwiało symulowanie drgań jadącego pociągu. Scenograf Ryszard Potocki skonstruował natomiast ruchome lustra, których sposób ustawienia pozwalał symulować tło za oknami.