Mae West fu la prima a declinare il ruolo di Norma Desmond, in quanto si riteneva troppo giovane per la parte. Wilder sognava di ingaggiare Pola Negri ma fu scartata a causa del suo forte accento polacco. Solo alla fine fu contattata Gloria Swanson, diva del muto che negli ultimi quindici anni aveva girato un solo film e la cui situazione, dunque, aveva molti parallelismi con quella del personaggio che avrebbe interpretato, così come Erich von Stroheim, nei panni del maggiordomo ed ex-regista Max.