XXIII век. В таинственных и малоизведанных глубинах Вселенной патрульный звездолет «Пушкин» обнаруживает космический корабль неизвестной землянам конструкции. Корабль мертв. Среди погибших инопланетян исследователи случайно обнаруживают искусственного человека — девушку Нийю, обладающую уникальными способностями — она может мгновенно перемещаться в пространстве, длительное время обходиться без воздуха, одним лишь мановением руки может отбрасывать от себя людей, и любые предметы…

Знаете ли вы, что…

Виды гибнущей планеты Десса снимались в Таджикистане, в окрестностях заброшенного нефтеперерабатывающего завода возле города Исфары.

В 2001 году сыном режиссёра была выпущена переработанная версия фильма. Переработаны некоторые спецэффекты, записана полностью новая звуковая дорожка в формате Dolby Digital. Продолжительность фильма сокращена на 20 минут (по утверждениям авторов переработанной версии сокращены растянутые эпизоды, снижавшие динамику фильма, и выброшены эпизоды, нёсшие в себе советскую идеологическую окраску).
Композитор Алексей Рыбников при написании музыки к фильму использовал мелодии, написанные им для оперы «Юнона и Авось». В новой версии по соображениям охраны авторских прав все они были заменены музыкой Д. Рыбникова, сына Алексея Львовича.

В конце фильма предполагалось поместить надпись: «Все кадры гибнущей планеты Десса сняты на планете Земля», однако в первой версии редакторы фразу вырезали, сочтя её недопустимо острой. Эти титры появились лишь в финале обновлённой версии фильма.

В 1989 году в рамках американского телешоу «Таинственный театр 3000 года» вышла урезанная версия фильма под названием «Humanoid Woman».

Первоначально задумывалось снимать инопланетянку совершенно лысой, но из-за критики чиновников из Госкино пришлось делать короткие белые парики для всех клонов.

Манекенов, «сыгравших» роль погибших на Гайе клонов, изготавливали из гипсового слепка Метёлкиной, заливая его жидким пенопластом.

Исследование разрушенного инопланетного корабля снимали в декорациях, установленных на дне бассейна гостиницы «Ялта».

В фильме должен был быть показан флаер — аппарат, который спускает Нийю и Сергея Лебедева с орбиты прямо к его дому на посадочную площадку. Но на это транспортное средство не хватило бюджета, пришлось показать, как на площадку сходят Сергей и Нийя, а откуда — неясно. Также, в сцене, когда Степан Лебедев просит у Надежды разрешение «покататься», он идёт за кусты, где виден обычный автомобиль.

Некоторые космические сцены снимались под водой, с использованием «гидроневесомости» для имитации настоящей.

Робота Бармалея предполагалось сделать из металла. Но первую конструкцию реквизитор сварил из железных вёдер, проигнорировав режиссёрские эскизы, и Викторов её отверг. На другую не осталось ни времени, ни средств, и робота сделали надувным.

В эпизоде, где Нийя раздевается на пляже, изначально было задумано показать, что у героини отсутствует пупок. Партийное начальство сочло такую сцену недопустимой в советском киноискусстве. Пришлось ради сохранения сцены выдумывать диалог про «моральные нормы землян».

Плато «Южный крест» снимали недалеко от Бахчисарая в пещерном городе Чуфут-Кале.

В роли одного из археологов на плато «Южный крест» снимался сын режиссёра Николай Викторов, впоследствии ставший режиссёром Новой версии «Терний».

Подземные сооружения Одессы снимали в подвалах Солянки.

На информационном табло космопорта можно заметить название звездолёта «Заря» и пункт его назначения — Альфа Кассиопеи. Этот звездолёт, очевидно, назван в честь звездолёта «Заря» из другого фильма Ричарда Викторова: «Москва — Кассиопея».

Вездеход, на котором земляне исследуют Одессу, изготовили на Ялтинской киностудии из армейского гусеничного бронетранспортёра и деталей самолёта. Там же снимали и биомассу, состоящую из противопожарной пены и муки, а плавающие в этой смеси аквалангисты создавали визуальный эффект живого бурления массы.

Упоминание бабушкой Степана Марией Павловной Плутона, где «нашли каких-то Странников» — отсылка к «полуденному» циклу романов Стругацких.