Некоторые актеры сами пели в киношедевре, других переозвучивали.
Виторган и Светин самостоятельно исполнили все свои композиции, а вот Александра Абдулова один раз пришлось дублировать. Речь идет о музыкальном номере «Серенада». В нем главному герою «подарил» голос Леонид Серебренников. Во всех остальных случаях зрители слышат вокал Александра Гаврииловича.
За сестрицу Иванушки разговаривали и пели сразу 3 человека. Светлану Харлап зритель может услышать в немузыкальных сценах. Лариса Александровна Долина, в свою очередь, виртуозно представила киношлягер «Три белых коня», а совсем юная Ольга Рождественская проявила свой талант в работе над «Песенкой о снежинке». Не менее красиво и чисто она исполнила другой кинохит мюзикла ‒ «Говорят, а ты не верь».
В проекте была задействована и мама Оли, Жанна Рождественская.
Она однажды спела за Аленушку, гениально отыгранную Александрой Яковлевой. Ее неповторимый голос в 4 октавы звучит в песенном номере «Только сердцу не прикажешь». Во всех остальных случаях слышен вокал Ирины Отиевой.
Ритмичную кинопесню «Кентавры» исполнила группа «Добры молодцы». Указанный ансамбль также работал над «Песенкой о снежинке», «Серенадой» и «Говорят, а ты не верь». Ну а пару Жанне Германовне Рождественской в заглавной «Только сердце не прикажешь» составил Владислав Брониславович Лынковский.