「トトロ」の名前は「所沢のお化け」に由来している。宮崎監督の知り合いの女の子が「ところざわ」がうまく発音できず、「とろろざわ」と言っていたことから「トトロ」という名前が生まれたと監督自身が語っている。

劇中で、メイが「トトロに会った」ことを話した際、さつきが、「トトロって、絵本に出ていたトロルのこと?」と尋ねているが、エンドロール中、サツキとメイがお母さんに布団の中で読んでもらっている絵本の表紙には「三匹のやぎ」と題名が書いてあり、橋を渡る白いヤギと真っ黒な怪物が描かれていることから、さつきの言っていた「絵本」とは「三匹の山羊のがらがらどん」であると想像できる。

設定が1950年代のため、始めの部分でオート三輪が登場する。また、バスに車掌が乗車しているのもこの時代ならではである。オート三輪は、形状やバーハンドル、ドアがない点などから極初期のダイハツミゼット(DK型)であると思われる。ただDK型の乗車定員は一名なのでお父さんがどこに座っているのかは不明である。昭和３２年式のミゼットには二人乗りのものがあり、これに乗っていた可能性もある。

サツキ（皐月）、メイ（May）ともに「5月」を表す名前である。ちなみにオープニングが終わってすぐの、本編の最初のBGMのタイトルも「五月の村」であり、作品中前半の季節も五月となっている。

お父さんのモデルは考古学者の戸沢充則。

草壁家のある「松郷」は、所沢市に実在する地名である（所沢市の東部、浦和所沢バイパス松郷交差点付近、最寄り駅は武蔵野線の東所沢駅、西武バス[所59]「エスシティ所沢〜車検場前〜東所沢駅〜所沢駅東口」の所沢車検場前バス停付近）。また、サツキとメイの母親が入院している病院のある「七国山」は、所沢市の隣である東京都東村山市にある八国山が由来という説と、東京都町田市の七国山という説という説がある。「七国山病院」のモデルは八国山に隣接する保生園（現新山手病院）という説と、七国山と同じ町田市にある多摩丘陵病院という説がある。

草壁家の住所は、電報の字から見るかぎり、「クスノキトナリ」となっている。

登場キャラクターの「ススワタリ」は『千と千尋の神隠し』にも同じ役で出演しているが、『千と千尋の神隠し』に出ているススワタリには足がある。なお、初期設定では『となりのトトロ』のススワタリにも足があった。

作中の冒頭、サツキとメイが引越し荷物を載せたトラックの荷台に乗っている時、近くを走っていた自転車に乗った男性を警察官だと思って隠れるというシーンがあるが、二人が隠れたのは荷台に乗る行為が道路交通法第55条に抵触するからであるとされる。但し、道路交通法の施行は1960年で今作品設定の2年後であり、また第55条では貨物を積載している車の場合、その荷物を守るため最小限度の人数ならば荷台に乗っても良い事になっている。

メイが迷子になって皆が捜索を行っている際に、急を告げるカンタが自転車に乗っていた乗り方が「三角乗り」。この当時子供用自転車というのはほとんど無く、子供達は大人が使うガッシリした自転車のフレームの間に足を突っ込んで、自転車を斜めに傾けて走らせていた。またこの時代の自転車はほぼ実用車であり、ダイヤモンドフレーム、ロッドブレーキ、砲弾型の前照灯などが特徴である。

初期の設定では、大トトロは「ミミンズク」で1302歳、中トトロは「ズク」で679歳 、小トトロは「ミン」で109歳。

もともとはサツキとメイにあたる主人公は一人の設定で、サツキとメイを足して2で割ったような姿の「メイ」という5歳の女の子だった。