"Нас, студийцев, часто занимали на представлениях в прологах. Помню, когда был хрущевский обмен денег в 1961 году, сочинили для нас танец под названием "Копейка рубль бережет". Мы с фанерными огромными копейками по бокам выбегали на арену и радостно выкрикивали: "Копейка!", а последняя десятая «копейка» кричала: "Гривенник!" И вот в очередной раз, выбегая в победном марше несокрушимой копейки, я застряла между зрителями. «Копейки» рассчитались без меня, и гривенник получился из девяти копеек. Все очень смеялись. Кстати, на представлениях я встречалась с Юрием Никулиным…"
В 1965 году Варлей окончила Училище циркового и эстрадного искусства и пришла в труппу Московского цирка на Цветном бульваре. Работала эквилибристкой. Какое-то время выступала в одном номере со знаменитым клоуном Леонидом Енгибаровым: танцевала на трапеции с кастаньетами, сидя на стульчике, играла на концертино. Именно благодаря Енгибарову Наташа попала в кино. Произошло это при следующих обстоятельствах.
Енгибаров уже несколько лет снимался в кино и имел множество друзей в киношной среде. Одним из его приятелей был режиссер с Одесской киностудии Георгий Юнгвальд-Хилькевич. В один из дней начала 1966 года он пришел на очередное представление Московского цирка, который гастролировал в Одессе, чтобы встретиться с другом. Но, увидев там Наташу, настолько был потрясен ее внешностью, что на следующий день явился к ней в гостиницу и пригласил сниматься в своем фильме. Причем его симпатия оказалась такой сильной, что через пару-тройку дней он снял утвержденную на главную роль актрису Марэ Хиластэ и заменил ее Варлей. Однако худсовет это дело «завернул», в итоге главную роль сыграла очень популярная в те годы актриса Раиса Недашковская, а Варлей досталась эпизодическая роль медсестры. Но вскоре судьба с лихвой вознаградила Наталью: именно на "Формуле радуги" ее приметила ассистентка Гайдая. Когда Варлей вернулась из Одессы в Москву, дома ее уже ждала телеграмма с «Мосфильма» с просьбой явиться на пробы, которые состоялись 13 апреля 1966 года в павильоне № 9, ассистировал на них юной актрисе Герман Качин. Через несколько дней худсовет объединения, просмотрев эту пробу, утвердил Наталью Варлей на роль Нины.
К 21 апреля в павильоне № 4 была выстроена декорация "Дом Джабраила". В тот день прошло ее освоение, а 22 апреля съемки начались: снимали эпизоды с участием Этуша (Саахов), Мкртчяна (Джабраил), Никулина (Балбес), Вицина (Трус) и Моргунова (Бывалый): Джабраил отчитывает троицу, которая не смогла с первой попытки похитить Нину: "Вы не оправдали оказанного вам высокого доверия". Бывалый оправдывается: "Невозможно работать…" Трус поясняет: "Вы даете нереальные планы". А Балбес заканчивает: "Это, как его волюнтаризм". На что Джабраил возмущается: "В моем доме прошу не выражаться…"; Шурик узнает от Нининой тети о похищении Нины.
