Съёмки кинофильма «Бриллиантовая рука» начались в павильоне «Мосфильма».
Оттуда съёмочная группа перебралась в Сочи, где готовили материалы про Лёлика, Козодоева и Горбункова. Там же построили с нуля автомойку. Улица Морская, на которой жил герой с женой, в реальности называлась Донской. Сцены на теплоходе «Михаил Светлов» сняты на лайнере «Победа» Черноморского пароходства. Забавный эпизод с рыбалкой сняли рядом со скалой Киселёва в Туапсинском районе. Остров находится в нескольких километрах оттуда.
Также работы по сбору киноматериала велись в Подмосковье, в селе Павловская слобода. Лесные сцены создавались в Смоленской области, в г. Гжатск. Далее команда отправилась в столицу Азербайджана город Баку. В нём режиссёр реализовал эпизоды, в которых герой Никулина ходит по улицам Стамбула. Чтобы получилось убедительно, пришлось создать большие макеты мечетей и минаретов, которые бы имитировали стамбульский пейзаж.
Часть интерьеров создана в стенах московской киностудии.
Например, в павильонах снимали сцены сразу в трёх квартирах – Шефа, Геши, Горбункова и Козодоева, а также знаменитый эпизод, в котором Юрий Никулин поёт знаменитую песню про зайцев, находясь в зале ресторана.