Школьника Петю в пионерском лагере «Артек» премировали книгой о путешествиях Гулливера. Зачитавшись, мальчик засыпает и видит себя на месте «великана», попавшего в страну лилипутов.
Сценаристом фильма был Сигизмунд Кржижановский, но в титрах его имя не указано.
Многие сцены, в которых участвовали куклы и живой актёр, снимались покадрово, как обычные кукольные фильмы. При этом актёру приходилось долгое время находиться неподвижно, пока снимались фазы движения кукол.
При озвучивании мультипликационной части фильма лилипуты говорили ускоренными голосами взрослых. Петя же, наоборот, говорил замедленным голосом подростка.
Фигурки капиталистов были вылеплены в духе плакатов тех времён: уродливые, пузатые и на тонких ногах. В то же время каждая фигурка была своеобразной и индивидуальной. Фигурки же рабочих были менее уродливы, но все слеплены по одному шаблону, из пластилина и на проволочном каркасе. Их фигуры целиком из одноцветного материала и с хорошо прорисованными чертами лиц, но при этом невозможно даже понять, есть ли на них рубашки. Сделано это было специально, чтобы «пролетарии» не выглядели пародийно.
Для Владимира Константинова, на 15-м году жизни сыгравшего своего однофамильца Петю, это была единственная роль в кино. Через несколько лет он был призван в армию и участвовал в Финской войне. Позже учился в Инженерно-строительном институте имени Куйбышева, откуда добровольцем ушёл на фронт в 1941 году и воевал в 7-й Бригаде морской пехоты Балтийского флота, которую позже переформировали в 72-ю стрелковую дивизию (позднее 72-я Павловская Краснознаменная стрелковая дивизия). Погиб 26 марта 1944 года южнее населённого пункта Вайвара-Кирик, в 18 километрах западнее Нарвы.
В книге «Одноэтажная Америка» Илья Ильф и Евгений Петров упоминают, что во время прогулки по Бродвею видели «Нового Гулливера» в американском прокате.
О фильме за его техническое новаторство с похвалой отзывался Чарли Чаплин.