Роли исполняли

В главных ролях

• Василий Ливанов — Шерлок Холмс
• Виталий Соломин — доктор Ватсон
• Рина Зелёная — миссис Хадсон
• Борислав Брондуков — инспектор Лестрейд (озвучивал Игорь Ефимов)

Первая серия

• Екатерина Зинченко — мисс Мэри Морстен (озвучивала Наталья Рычагова)
• Виктор Проскурин — Тадеуш Шолто; Бартоломью Шолто
• Павел Кадочников — майор Шолто (озвучивал Игорь Ефимов)
• Сергей Шакуров — Джонатан Смолл
• Анатолий Сливников — мистер Мак-Мурдо
• Валентина Кособуцкая — миссис Смит
• Николай Кузьмин — слуга майора Шолто
• Нина Юрасова — миссис Бёрстон
• Владимир Дорошев — чучельник Шерман
• П. Самойленко
• Бульдог Бамбула — Тори

Вторая серия

• Георгий Мартиросян — король Богемии
• Лариса Соловьёва — Ирен Адлер
• Павел Ремезов — Годфри Нортон
• Екатерина Зинченко — Мисс Мэри Морстен (озвучивала Наталья Рычагова)
• Виктор Проскурин — Тадеуш Шолто
• Сергей Шакуров — Джонатан Смолл
• Юрий Серов — Тонга
• Кира Гурецкая — миссис Сесил Форестер
• Сергей Паршин — полисмен Джеймс
• а также И. Можжаренко, М. Рыбкин.
• бульдог Бамбула — Тори

Интересные факты

• Монетный двор Новой Зеландии вводит в обращение серию серебряных двухдолларовых монет, посвящённых рассказам о Шерлоке Холмсе, на аверсе которых используются кадры из фильма .
• Для фильма впервые были использованы кадры настоящего Лондона. Съемки поездки по реальной Темзе заметно отличаются по качеству от остального фильма: их снимал на 16-мм-камеру корреспондент Центрального Телевидения СССР Виталий Ильяшенко.
• На 15-й минуте первой серии видно, как доктор Ватсон сажает мисс Морстен в небольшую коляску (экипаж), в которой может быть только одно сиденье. Но внутри зрителю показывают просторный экипаж, где Шерлок Холмс и мисс Морстен сидят на одном сиденье, доктор Ватсон — на другом, напротив. Выходят же все трое снова из совсем небольшого экипажа, в котором не может быть двух сидений. Фон драпировки за спиной Ватсона в следующем экипаже, в который пересаживаются все трое на 17-й минуте, такой же, как в предыдущем маленьком экипаже. Но новый — действительно, большой и просторный, с двумя сиденьями. Из этого можно сделать вывод, что обе сцены снимались на самом деле во втором, большем экипаже либо вообще в какой-то другой обстановке.
• Паровой катер, на котором в «Знаке четырех» пытаются скрыться Джонатан Смолл и Тонга, называется «Аврора». В СССР это название однозначно связывалось с крейсером — символом революции, и в фильме катер переименовали в «Диану». «Дианой» назывался другой русский крейсер, однотипный с «Авророй».
• Перед тем как залезть на чердак Холмс снимает ботинки и отдаёт их Ватсону, однако на жестяной крыше он снова в ботинках.