Ce film ouvre le cycle "Comédies et proverbes" qui succède à celui des "Contes moraux". Cette nouvelle série a pour objet le sentiment amoureux chez des jeunes gens.
Avant La Femme de l'aviateur, Marie Rivière a déjà tourné sous la direction d'Eric Rohmer dans Perceval le Gallois (1978). Par la suite elle travaillera à nouveau avec lui dans cinq autres films : Le Rayon vert (1986), 4 Aventures de Reinette et Mirabelle (1987), Conte d'hiver (1992), Conte d'automne (1998) et L'Anglaise et le Duc (2001).
Arielle Dombasle interprète la chanson Paris m'a séduit écrite par Eric Rohmer lui-même. Arielle Dombasle avait alors déjà joué dans Perceval le Gallois et allait devenir l'une des actrices fétiches du réalisateur.