Звезда фильмов Алана Дж. Пакулы и Сидни Поллака старательно пыталась уйти от амплуа сексуальной подружки главного героя. Поддавшись уговорам мужа, актриса согласилась на участие в постановке. Съёмочный процесс «Барбареллы» прошёл в павильонах студии Де Лаурентиса, в Риме. Вадим полностью отказался от натурных съёмок – он хотел добиться аутентичности комикса Фореста. Работа вне студийных стен банально не позволила бы претворить все задумки режиссёра в жизнь.
Многие сцены фильма и по сей день вызывают если не восхищение, то как минимум лёгкую улыбку. Это и эпизод со стриптизом в невесомости, который снимали, перевернув декорации вверх ногами, а саму героиню разместив на большом толстом стекле, и моменты перемещения в пространстве со сверхзвуковыми скоростями (для создания этого эффекта использовали лавовую лампу), и нападение на Барбареллу кукол-монстров, и пытка оргазматроном – огромным орга́ном, доставляющим «нечеловеческие наслаждения», и воздушные сражения, работа над которыми отняла у членов бригады Вадима больше всего времени и сил.
Но их старания не пропали даром. Пусть картина не снискала успеха в прокате, это не помешало ей впоследствии заслужить всеобщее признание. «Барбарелла» не только показала женщину, которая не боится своих желаний и не стесняется своего тела, но также удивила изобретательными декорациями и яркими костюмами (над ними работал французский модельер, один из революционеров мира моды 60-х Пако Рабан), а также порадовала самоиронией. Но предъявляли картине и вполне обоснованные претензии: история развивалась довольно неторопливо, а разницу между сарказмом и серьёзным тоном в действиях героев фильма уловить удавалось далеко не всегда.
Однако именно легкомысленное отношение к себе удержало фильм от превращения во второсортное произведение. Постановщик с мастерством признанного эквилибриста сумел пройти между банальной пошлостью тривиальных фантастических поделок и откровенностью эротических лент. Во многом ему помог юмор: когда казалось, что герои перешли черту, и автор пустился в занудные нравоучения о том, будто любую неприятность можно преодолеть одной лишь силой любви, лёгкая шутка спасала ситуацию.