Сценарий этого фильма Эмиль Лотяну написал по мотивам ранних произведений Максима Горького — «Макар Чудра» и «Старуха Изергиль».

На главную женскую роль Лотяну пригласил кишинёвскую актрису Светлану Тому, с которой их в тот момент связывали романтические отношения. Они были знакомы уже десять лет — с того момента, как актриса сыграла дебютную роль в его фильме «Красные поляны». Кстати, в том же фильме играл и исполнитель роли Лойко Зобара — актёр Кишинёвского ТЮЗа Григоре Григориу. Несмотря на то, что мысленно режиссёр сразу утвердил актрису — он заставил её дважды пройти пробы, доказывая самому себе, что не ошибся в выборе. Снимавшиеся в фильме цыганки признавались, что очень ревновали актрису к роли — каждая из них считала, что могла сыграть Раду ничуть не хуже.

Эту работу Светлана Тома потом вспоминала как самую тяжёлую за всю карьеру. Большинство сцен снималось в Карпатах, где стояла страшная жара. Эмиль Лотяну поднимал всех в пять часов утра и работал до поздней ночи. На площадке он постоянно кричал, что всё получается плохо, что собрались сплошные бездарности — это был стиль его работы, он специально создавал напряжение, чтобы натянутый нерв актёров перешел в кадр и передался с экрана зрителям.
Однажды Светлана Тома не выдержала очередного скандала и уехала в Москву. Она была уверена, что Лотяну снимет её с роли, но никаких новостей со съёмочной площадки не поступало… Через 10 дней Тома решила вернуться и обнаружила, что съёмки остановлены из-за её отсутствия. До конца съёмок режиссёр общался с ней через третьих лиц, но стал немного мягче и тише с актёрами.

О режиссёрской манере работать может многое сказать эпизод со съёмками танца Зобара и Рады. Актёрам надо было не просто красиво двигаться, а передать любовный диалог и соперничество двух сильных характеров. У Светланы Томы не получалось станцевать достаточно плавно — она цеплялась за землю каблуками сапог. Лотяну приказал актёрам снять обувь, положил на землю лист жести и стал ждать, когда он раскалиться на солнце… Режиссёр лично проверил, что на жести невозможно стоять, но обжег ноги и распорядился выдать актёрам носки. В носках получалось ещё хуже — они сильно скользили по металлу. Лотяну снова разул актёров и сцена превратилась в пытку, но была снята с таким отчаянием и страстью, каких и хотел добиться режиссёр…

Музыку для фильма писал композитор Евгений Дога. Вместе с режиссёром они объездили десятки таборов, собирая старинные песни и узнавая подробности из жизни кочевого народа. Многие цыгане очень враждебно относились к людям, которые собрались снимать кино про них, не имея к ним никакого отношения. Огромную помощь фильму оказали творческие цыганские династии Бузылёвых, Жемчужных и Волшаниновых — они были консультантами, актёрами и исполнителями песен. Одной из самых юных актрис была 10-летняя Алёна Бузылёва, которая исполнила песню «Нанэ цоха» («Юбки нет») так, что многие не могли поверить, что этот мощный голос на самом деле принадлежит маленькой девочке. Эта и другие песни из фильма были известны среди цыган ещё в 30-е годы.

В этом фильме была одна из первых эротических сцен в советском кино — цыганка Рада купается с обнаженной грудью. Западные зрители сразу же присудили Светлане Томе звание секс-символа, а вот цыганки были очень возмущены. На киносеансы приходили целыми таборами и всегда в зале слышались слова о том, что настоящая цыганка никогда так не поступит! Но в целом цыгане картину одобрили — на время показов они выкупали кинотеатр целиком, приходили с пожитками, детьми, выносили стулья и располагались на полу, зачастую вскакивая и танцуя вместе с героями.

Светлана Тома после съёмок выкупила у студии костюм и украшения своей героини. И однажды пожалела, что не надевала их на встречи со зрителями… В одном из харьковских кинотеатров фильм «Табор уходит в небо» шёл нон-стопом весь день и вечером актриса должна была провести творческую встречу со зрителями. К цыганам, которые провели в кинотеатре весь день, она вышла в обычной одежде, с хвостиком, в очках… Зрители были в шоке! Не поверив, что и есть их любимая Рада, они выгнали актрису со сцены и грозили директору кинотеатра судом за обманутые ожидания.

После премьеры фильм «Табор уходит в небо» моментально стал лидером проката и находится на 13-й строчке в списке самых посещаемых фильмов за всю историю советского кино. Его закупили 112 стран — это был рекорд, который не удалось побить ни одному советскому фильму. Светлана Тома получила звание лучшей актрисы года по опросу журнала «Советский экран». Популярность фильма была настолько высока, что сразу же начали образовываться одноимённые музыкальные коллективы. При этом солисткой значилась Светлана Тома, которая даже и не подозревала, что гастролирует по стране с цыганскими песнями…