Владимир Петров подчёркивал: «Мы должны создать образ не болезненного выродка императорской фамилии, не дебошира и пьяницы, каким часто изображали Петра Первого, а образ крупнейшего государственного деятеля и реформатора своей эпохи. Нельзя забывать также, что это человек чрезвычайно многогранный, наделён многими внутренне и внешне неповторимыми чертами. Задача трудная, тяжёлая, но мы — я уверен — её решим».
По своему постановочному размаху и сложности подготовительного периода «Пётр I» затмил многие картины. Вначале предполагались три серии, которые должны были явиться первой советско-французской кинопостановкой с участием иностранных артистов. Фильм намеревались выпустить в трех звуковых вариантах — русском, французском и английском.
Но на этом пути возникло немало препятствий. С трудом добились разрешения на производство двух серий. От первой — «Юность Петра» — пришлось отказаться. Решило дело личное вмешательство И.В. Сталина.
Довольно быстро подобрали исполнителей на многие главные роли: А. Тарасова — Екатерина, М. Жаров — Меншиков, И. Зарубина — Ефросинья, М. Тарханов — Шереметьев…
Правда, с пробой Жарова на роль Меншикова вышел курьёз. На артиста напялили пышный мольеровский парик. Жаров выглядел очень нелепо: из-под буклей и завитушек глядело очень русское, чуть растерянное лицо с округлым носом и широким подбородком. Все, кто видел эту пробу, совершенно ясно поняли, что играть с такой внешностью невозможно. Но иначе решил А.Н. Толстой. Сначала он молча смотрел на экран, где долго, крупно, в профиль и анфас, показывали лицо Жарова, а затем стал неистово хохотать.
«Ведь это же великолепно! — закатывался писатель. — Какой предметный урок! Вот что получается с русской головой, если на неё напялить французский парик!»
И Жарова утвердили на роль Меншикова.
Мучительно долго искали актёра на главную роль. Приглашали В. Гайдарова, К. Хохлова… Пробовался Н. Черкасов, который по собственной инициативе, загримировавшись под императора, вошёл однажды в кабинет Петрова. Ассистент режиссёра Николай Дарьин подошёл к актёру и слегка дёрнул его за усы. Усы отвалились, и перед собравшимися предстал Николай Черкасов. «Да, — сказал Петров, — немного бы постарше и поплотнее, так и искать больше не надо».
Дарьин упорно всматривался в лицо актёра. «Алексей, — вдруг сказал он, — готовый Алексей, даже гримировать почти не надо». Так был найден ещё один исполнитель.
В пробах на роль Петра актёр Николай Симонов оказался пятнадцатым по счёту кандидатом. Он был известен в основном двумя киноролями: Кастуся Калиновский в одноимённом фильме и Жихарев в «Чапаеве». Оператор Гарданов вспоминал: «Через несколько минут мы уже твёрдо знали, что Пётр у нас есть. Мы слышали пушкинский текст, видели лицо… и верили, что перед нами Пётр Первый». Владимир Петров долго ходил по кабинету, возбуждённо потирал руки: «Кажется, больше проб снимать не надо. Думаю, что мы не ошиблись».
Вскоре кинопробу посмотрел Алексей Толстой. «Вот это Пётр! Не правда ли? Ну, конечно, он! — радостно воскликнул писатель. — Утверждаю!» Ему пробовал возразить один из консультантов фильма: «Но знаете ли, Алексей Николаевич, он единственный актёр, который не похож ни на один из известных двадцати пяти портретов Петра!» — «Неважно, — ответил Толстой, — если Симонов сыграет именно так, то запомнят его. Это и будет двадцать шестой портрет, потому что, вспоминая Симонова, будут представлять себе Петра».