Съёмки фильма «Операция „Ы“ и другие приключения Шурика» проходили в 1964–1965 годах в Москве, Ленинграде, Ялте и Одессе. 5

В Москве часть интерьерных сцен снимали в павильонах киностудии «Мосфильм», а несколько натурных — на Тишинском рынке. 2 Также съёмки проходили на Комсомольском проспекте, у Бережковского моста, на площади Борьбы, на ВДНХ, в Московском энергетическом институте (сцены внутри университета) и на улице Вавилова у Института элементоорганических соединений (сцены у входа в институт). 12

В Ленинграде в основном снимали третью новеллу, действие которой по сюжету разворачивается зимой. 5 В натурных сценах можно увидеть дома на Новочеркасском и Каменноостровском (тогда Кировском) проспекте, в Карповском переулке. 2

В Одессе снимали эпизод «У дома Лиды» из новеллы «Наваждение», а также часть сцен на стройплощадке из первой новеллы. 5

В Ялте снимали, например, сцену, где Шурик пытается подсмотреть ответы к экзамену (Краснова, 17). 4