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太陽にほえろ! 登場人物
演 -林由美子
第528話、第530話、第531話で出演。休職中の松原直子に代わって一係室の臨時庶務に就いていた少年係の婦警。
山田鑑識課員
演 -三上剛仙
第576話、第602話、第604話他に出演。
警察犬ジュン2号
演 -ハディーラ号
第132話で、誘拐犯（演：速水亮）の手下の「ナポレオン号」（演じたのはアーター号。後に第348話でキング号役で再登場）として初登場。逃走中にオートバイに跳ねられ瀕死の重傷を負うが、三上が付きっきりで看病し回復、彼に協力して犯人逮捕に貢献する。その後第198話にて、三上の要望で訓練を受け「警察犬ジュン2号」（「1号」は第24話に登場）となる。三上殉職後は田口とコンビを組み、第220話では拳銃密造組織の黒幕（演：岡田英次）の逮捕に貢献し三上の仇を討った。
第300話にも出演し、病室の藤堂を護衛。刺客の策にいち早く気づいて藤堂を守った。
第348話まで出演、以後は指導犬となった設定になっている。
警察犬ブラック
演 -エデラ・ホム・ハウス・トウキュウ号
第245話、第271話に登場。もとは切手窃盗犯が飼っていたが、田口とジュンの必死の努力で改心し、彼らの危機を一係に伝えた。
太陽にほえろ! 登場人物
事件解決後警察犬訓練所に入るが、もとの飼い主のことを忘れられず、訓練師からも見切りをつけられ実働犬に昇格できずにいた。それを見かね、またブラックを信頼していた田口が（正規の実働犬でないことを隠して）難航していた捜査に駆り出した。途中そっくりのギャング犬に成りすまして潜入捜査、殺し屋に自爆用の爆弾を巻き付けられるという危機に見舞われながらも事件を無事解決、実働犬に昇格した。
なお、その時のギャング犬（レオ）は、ブラックの実働犬昇格で空きが出た訓練犬の枠に収まった。
三浦加代子
演 - 江波杏子
藤堂の元婚約者。第34話に登場。藤堂が警察官にならなければ結婚するはずだった。愛のない生活や寂しさに耐えられず、罪を犯し、最期には藤堂の腕のなかで絶命する。このことは藤堂自身、自分が婚約解消をした為に起きてしまった事件だと後悔しており、愛を貫き、結婚して家庭と仕事を両立させるべきだったと第70話で語っている。
箱根の人
演 - 宇佐美淳
日本を裏から操る黒幕で、シリーズ中、藤堂が完全な証拠を掴めず、逮捕することができなかった唯一の人物。第86話、第135話に登場。
山村高子
演 -町田祥子
精一の妻。第11話で初登場。元々心臓が弱く、子供を授かるたびに流産を繰り返している。刑事という職業柄、なかなか家にも帰れず、自身の見舞いにも来られない夫のことを心から理解し、また信頼していた。
太陽にほえろ! 登場人物
第206話で持病が悪化し、帰らぬ人となる。
山村（秋元）隆
演 -小椋基広
精一の長男（養子）。高子の遠縁である秋元夫妻（演：清水章吾、今出川西紀）の子供だったが、実母が病死し、秋元も海外転勤となることから山村夫妻に養子として引き取られる。
高子の死後、かつて山村が追いつめた殺し屋（演：松山政路）から命を狙われたことをきっかけに松山在住の高子の母（演：赤木春恵）に預けられた（第234話）が、その義母も死去し、さらに高知在住の義妹に預けられたものの、彼女に懐かなかったことから、再び山村の元に戻ることになる（第308話）。
精一からは実子同然に深い愛情を注がれたが、第691話において今後の刑事生活の中で父親の責任を果たせないと悟った精一が、帰国していた秋元の希望に応じて帰すことを決意。奇しくも、初めて実父と対面したその日に、精一は帰らぬ人となった。
高田加代子
演 -千野弘美
かつて山村が逮捕し、獄死した男の娘で、山村に人柄を信頼され、家政婦（お手伝いさん）として雇われる（第308話）。第321話、第333話、第371話、第452話、第453話、第552話に登場。第564話で、結婚を期に山村家を去った。
ふさ
演 -町田博子
加代子の後任のお手伝いさん。苗字は不明。第567話、第620話、第624話、第650話、第662話、第691話に登場。
有田
演 -石橋蓮司
太陽にほえろ! 登場人物
山村の情報屋。粗暴ではあるが、根は純粋で子供好きの憎めない男。本ネタである時ほど金銭を要求しない。第212話、第241話に登場。
演じた石橋は第97話、第408話、第622話、第644話においてそれぞれ別人役で出演。
石塚幸吉
演 -下條正巳
誠の父。地元熊本の高校で教頭を務めていた。第332話と第665話に登場。
第332話では定年退職を控え、職を離れる寂しさから息子に帰郷を持ち掛けようと説得のため上京するが、事件現場での息子の仕事ぶりに触発され考えを改め、晴れやかな思いで熊本に帰っていった。
第665話では息子に加えて妻も亡くしており、地元の老人ホームに入居している。入居仲間にも「親より先に死んだ親不孝者、腹が立つ」と嘯いていた。それは体面上で、ホームを訪れてきた山村に対し、誇りに思っていた息子の死を認めなくなかった本心を告白し、帰ろうとする山村を引き留めて、東京での息子の話を聞かせて欲しいと懇願した。
演じた下條は第29話、第277話においてそれぞれ別人役で出演。
石塚まき
演 -野村昭子
誠の母。第146話に登場。
演じた野村は第317話、第446話においてそれぞれ別人役で出演。
小林（岩崎）道代
演 -武原英子
太陽にほえろ! 登場人物
石塚の最初の婚約者。第122話に初登場後、第151話、第173話、第190話に出演。結婚の段取りも決まり、山村夫妻が仲人をすることになっていたが、第200話で叔父（演：小林昭二）が犯罪に関わったため自ら身を引いた。第310話にて、別の男性と結婚後、ある事件の容疑者宅の隣に住んでいたことから偶然に石塚と再会した。
麻生（村田）晴子
演 -水沢アキ
石塚の2番目の婚約者で、職業は大学の研究機関の助手。第462話で石塚と出会い、耳が不自由な自身に対し、手話で熱心に接する石塚と心が通じ合うようになる。第466話で晴れて婚約するも、結婚直前に石塚は殉職。その後、別の男性と結婚、女児を設けるが、石塚との事情を理解している夫の提案で自宅には石塚の写真が飾られている（第665話）。
演じた水沢は第185話において別人役で出演。
徳岡（トクさん）
演 -上田忠好
石塚の情報屋。第52話、第58話に登場。
演じた上田は第6話、第103話、第141話、第275話、第633話においてそれぞれ別人役で出演。
島京子
演 -三谷文乃→中田喜子
公之の妹。第33話（三谷）及び第194話と第282話（中田）に登場。
兄の求めに応じて、苦悩しながらもバスジャック犯（演：堀内正美）への身代わり人質役を引き受けたり、容疑者扱いされた婚約者・達村明（演：秋野太作）を最後まで信じ、兄に説得を繰り返した。
太陽にほえろ! 登場人物
中田は第73話に別の役柄で出演した。
柚木麻江
演 -有吉ひとみ
島の最初の恋人で幼稚園の保母。第70話と第79話に登場したが、3度目の登場となる第87話でタクシーにはねられ交通事故死する。
有吉はその後、第488話に別役で出演した後、第521話から春日部一（ボギー）の姉・正子役で再度セミレギュラー入りした。
寺岡理江
演 -真野響子
島の2番目の恋人。第150話に登場。バーのピアノ演奏者で島と婚約するまでに進展したが、ある誤解から人を死なせてしまい、自ら別れを告げた。
三好恵子
演 -香野百合子
中学校教師で島の3番目の恋人。第299話に初登場。第306話で殺人を犯した元教え子に対する犯人隠匿・逃亡幇助の罪で島に逮捕され、教師の職を辞する。
その後島との結婚を決意するが、その矢先の第311話で自動車爆破に巻き込まれ下半身不随になる。その後第335話で渡米し手術、第414話で帰国するが、空港に迎えに来るはずだった島は不幸にも道中で事故死してしまう。
第665話では教職に復帰しており、勤務先の中学の同僚である男性からプロポーズされているうえ、時間の経過とともに島を忘れつつある自分に心が揺れていると、再会した山村に告白した。
野崎康江
演 -西朱実
太郎の妻。第22話に初登場。第479話まで出演。
野崎（市村）良子
演 -井岡文代 → 井岡文世
太陽にほえろ! 登場人物
太郎の娘。第22話に初登場。第248話で天気予報官の市村と結婚する。第281話までの出演。
野崎俊一
演 -石垣恵三郎
太郎の息子で良子の弟。第81話に初登場し、第499話まで出演。事あるごとに父と衝突するが、内心では刑事である父親を尊敬している。
市村進
演 -柴俊夫
飄々とした性格の天気予報官。第201話に初登場し、第248話で良子と結婚する。式当日は捜査の関係で野崎が出席できなかったため、新婚旅行を延期し、七曲署でささやかな披露宴を開いた。
武田ウタ
演 -賀原夏子
早見の下宿先の大家。第1話と第6話に登場。6話では事件に巻き込まれた友人の息子の件を相談しても無視された早見を見兼ねて独断で調査し、息子の無実を訴えた。
内田宗吉
演 -ハナ肇
伸子の父でかつての藤堂の同僚。現在は一係の刑事たちがよく利用する、めし屋「宗吉」の主人。藤堂からは「宗さん」と呼ばれる。
警視総監賞を受賞した翌日に辞表を提出し、警察官を退職したことが山村によって語られているが、理由は宗吉本人が誰にも話さなかったため、退職理由は不明。
刑事という仕事の辛さ、厳しさを身を持って体験しているだけに、伸子の刑事昇進や同業者（柴田）との結婚には頑として反対していた。第1話、第3話、第4話、第10話、第13話、第24話、第38話、第48話、第52話、第111話に登場。
鮫島勘五郎
演 - 藤岡琢也
太陽にほえろ! 登場人物
藤堂の城北署時代の同僚で、当時は部下に橘もいた。「ジョーズ」というあだ名に加え、「鮫」「鮫さん」「鮫島さん」とも呼ばれている。
第44話の初登場時は城北署勤務（階級は警部）だったが、第67話で山田署に左遷されたのち、第156話「刑事狂乱」で後輩刑事・青木の元恋人（演：五十嵐じゅん）が殺人を犯してしまい、彼女に対する犯人隠匿および逃亡幇助の責任をとって辞職する。
その後、新しい事業を立ち上げては事件に巻き込まれるトラブルメーカーとして何度か登場している。
刑事だった頃は主に島と絡むエピソードが多かったが、刑事退職後はその時期の在籍期間が最も短い若手刑事と絡むようになった（最後の登場回は第711話「ジョーズ刑事の華麗なる復活」）
鮫島玉枝
演 - 北あけみ
勘五郎の最初の妻。小料理屋を営み、勘五郎との間に一人息子がいる。第89話の初登場時にはすでに勘五郎と離婚しており、そのエピソード内で起こった事件がきっかけとなって復縁する。その後は勘五郎が刑事を辞め、新事業に手を出すたびに振り回される羽目になる。第89話、第156話、第205話、第252話に登場。なお勘五郎は第711話に妙子と再婚した旨を発言している。
青木孝文
演 - 勝野睦浩
山田署での後輩刑事。第89話に登場し、鮫島の身代わりとなって射殺される。彼の死は第156話で起こる事件の伏線となる。
太陽にほえろ! 登場人物
もともとは勝野のレギュラー入りに向けたテスト出演のために用意された役で、第156話のストーリーもそのことにヒントを得て生まれたものである。
なお、勘五郎と藤堂は三上が青木に似ていると評しているが、青木が射殺された時に居合わせた島は青木と面識があるにもかかわらず、青木と三上が似ていることについて全く気に留めていないなど、矛盾点がある。
鮫島妙子
演 - 野見山夏子
勘五郎の二番目の妻。第711話に登場。勘五郎と共に自然食品会社を経営していたが、夫に頼まれてぬいぐるみを夫に届けようとした所を銃撃され負傷した。
演じた野見山は、これ以前に第313話、第371話、第560話、第635話に別役で出演している。
柴田たき
演 -菅井きん
純の母親。夫も警察官であったが殉職している。警察病院の看護婦をしており、第300話では狙撃された藤堂の看護を買って出た。第309話では健康診断を受診に来た田口に、刑事の仕事には危険がつきものだという亡き息子のエピソードを引き合いに出して意見したこともある。この時、田口は柴田とは直接の絡みこそなかったものの「ジーパン先輩のオフクロさん」と話すシーンがある。
太陽にほえろ! 登場人物
その後、藤堂が保証人となり警察学校の寮母に転職。若い警官たちを我が子同様に可愛がるなど平穏な生活を過ごしていたが、第665話で息子を始めとした殉職刑事が絡んだ事件にその元警官の一人が関与し、巻き込まれてしまうこともあった。
菅井は第39話に別人役で出演している。
八木
演 -小倉一郎（第125話）→関川昇（第180話）
三上と同居している友人。第125話で初登場、第180話にて別々に暮らすことになった。
関川昇は後に関川慎二名義で、第324話・第430話・第479話・第593話・第692話に別人役で出演．
田口の伯母
演 -ミヤコ蝶々
大阪在住。良が七曲署に転属し初出勤した際、一緒に付き添ってきた。第168話と第169話に登場。
田口由紀恵
演 -沢田雅美
良の姉。第229話と第665話に登場。恋人の池田（演：岸部シロー）との結婚を目前にして迷い、弟に相談したことがある。なお、後に夫となった池田も弟の死後に交通事故で他界している。
配役は不明だが、第665話にはもう一人、田口のすぐ上の姉とその息子、娘も登場する。
倉田良平
演 -二瓶秀雄
太陽にほえろ! 登場人物
滝の城北署時代の先輩刑事。七曲署に赴任する1年前、滝が拳銃を撃つのを躊躇ったため、犯人に返り討ちにされ殉職する。それを悔いた滝は、以後拳銃に頼る非情な刑事へと変貌した。第217話〜第244話に、しばしば回想という形で登場。なお、倉田の妻・加代（演：安田道代)は、第225話である事件の容疑者として登場する。
北島敏子
演 -夏純子
原町署少年課の刑事。滝の元婚約者で原町署時代の同僚。第244話に登場。滝との結婚直前に、上記の倉田刑事射殺事件が起こったため破局。その後、ある事件の捜査で滝と再会するも、その事件において容疑者の少年（演：池田秀一）に丸腰で説得を試みた結果、逆に撃たれて死亡する。
岩城雅也
演 -浜畑賢吉
創の兄。第261話と第383話に登場。商社マンとして厳しいビジネスの世界に生きているため、弟と違って打算的な考えをしている。表向きは弟に冷たいが、実際は藤堂へ弟のことを宜しく頼むと頭を下げる等、弟思いの好人物である。
岩城（静子／里子）
演 -信沢三恵子→東丘出陽
雅也の妻。第383話では「静子」、第665話では「里子」と名前が一定していない上に配役も異なるため、劇中では触れられていないが、再婚した設定になっていると推測される。
「静子」を演じた信沢は、第215話・第241話・第283話・第320話・第353話・第457話・第477話・第559話に別人役で出演。
太陽にほえろ! スタッフ
プロデューサー（日本テレビ）：津田昭（第40話まで）、岡田晋吉（全話、ただし第521話から第705話までクレジットなし）、清水欣也（第104話まで）、山口剛（第105話 - 第146話）、川口晴年（第147話 - 第216話・第275話 - 第291話）、中村良男（第217話 - 第274話）、酒井浩至（第292話 - 第416話）、服部比佐夫（第417話以降）
太陽にほえろ! スタッフ
演出部
東宝テレビ部の竹林進、金谷稔を筆頭に、日活出身の澤田幸弘、小澤啓一、手銭弘喜らで開始。その後、東宝テレビ部の山本迪夫、児玉進、高瀬昌弘らに加え、東宝出身の木下亮、新東宝出身の土屋統吾郎、日活出身の斉藤光正らも参加。
監督は意図的に東宝と日活出身者に依頼したが、東宝の製作であるため、大半を東宝テレビ部の監督が務めた。映画斜陽期に映画監督として活躍の場が与えられず、テレビ監督に転じた者がほとんどだった。
竹林の撮影スピードは早く、裕次郎が今どの場面を撮影しているかわからなくなるほどであった。1983年に病気で倒れてから現場を外れたが、その後、体力が回復し、さよならパーティに参加していた。
斉藤は特異な演出が特色である。署内で乱闘した「蒸発」や島を銃撃する「島刑事よ安らかに」がその典型。
中期から後期に活躍した櫻井一孝や鈴木一平は、番組開始当時から本作A班で竹林の助監督を務め、その後監督に昇進した（とくに鈴木監督は竹林監督の病気降板後にメイン監督を引き継いだ）。また村田忍は本作B班の助監督だった。他の助監督OBには成田裕介、原隆仁らがいる。
太陽にほえろ! スタッフ
撮影部
メインの撮影監督は、青春シリーズの安本英と、『東京バイパス指令』の田端金重が担当。動きの速い演出には田端技師が選ばれ、「ジーパン刑事登場」や「蒸発」を撮った。初期の撮影部チーフ助手だった内田清美は技師に昇進。
撮影の遅れを取り戻すため、B班と呼ばれる別班が応援に入る。2班同時進行で、俳優らは多忙を極めた。A班主要スタッフ（撮影技師・助監督など）を混ぜて作品の出来が均一になるようにしていた。A班は主に竹林・山本監督など東宝出身または鈴木監督が、B班は澤田・小澤・斉藤監督など外部出身監督があたる場合が多い。B班制作は年に10本程度。
メインライターは小川英。脚本直しの手腕が優れているため、若手脚本家にシナリオを発注することができたと岡田は述懐している。初期にはシリーズ構成というシステムがなく、設定の統一には厳密さがなかった。それゆえに独創性のある秀作・異色作が世に出たが、作品全体では辻褄が合わない短所もあった。初期以降は脚本発注方式を採用することで、シリーズとして統一性を持った脚本を生み出していった。小川が直しを行った場合のオープニング「脚本」クレジットの序列は、「技術的修正で60%以上」ないし「テーマ改変を含めた40%以上」の直しの場合は小川の名を先に、それ以外の場合は元の作者名を先に出すルールであった。
太陽にほえろ! スタッフ
長野洋は銃器類をテーマとした展開が得意で、第14話「そして拳銃に弾を込めた」第82話「最後の標的」第173話「一発で射殺せよ!」第288話「射殺」第415話「ドクター刑事登場」第583話「三人の未亡人」などを執筆。他にも石塚の代表作の第118話「信じあう仲間」第122話「信念にかけろ!」第200話「すべてを賭けて」第310話「再会」第525話「石塚刑事殉職」、追悼作の第617話「ゴリさん、見ていてください」、他にも重要エピソード（交代劇・記念作）も多数執筆。また初期ドック編や西條の父親像も作り上げた。
初期から参加していた鴨井達比古は、中断を挟みながらも5年にわたり執筆。スナイパーもの第27話「殺し屋の詩」第233話「狙撃」、犯人グループが全く正体不明のまま終わる第48話「影への挑戦」、ジーパン刑事の怒りと力を描いた第57話「蒸発」第60話「新宿に朝は来るけれど」、診療拒否問題に挑んだ第186話「復讐」、スコッチ編のサスペンス第242話「すれ違った女」、山村夫妻の絆を描いた第179話「親と子の条件」第206話「刑事の妻が死んだ日」など。
杉村のぼるはテキサス期の序盤より参入。杉村は月刊誌「シナリオ」で太陽のプロット募集に応募して入選。小川英の門下生として、実践形式でシナリオを学んでいた。担当作品は第163話「逆転」第195話「ある殺人」をはじめとする山村刑事編やボン成長の系譜、苦い結末の殿下編。そして本作の根底に流れるテーマを表現した第255話「本日多忙」、最終作の第361話「殺人鬼」まで35本に及ぶ。
小川英が監修するようになって設定ミスが減り、全体の構成はまとまったが際立った作品や独創性は乏しくなった。さらに小川規則に反発し、多くの作家が番組から離れてしまう弊害もあった。一方、小川英は私塾「英（はなぶさ）塾」を主宰し、若手の育成に努め、本番組が新人作家の登竜門として位置付けされていった。後期に活躍した蔵元三四郎（第665話「殉職刑事たちよ、やすらかに」など執筆）も塾生の一人。
太陽にほえろ! 制作
本作誕生前、それまでの日本の刑事ドラマは『七人の刑事』（TBSテレビ）や『特別機動捜査隊』（NETテレビ（現・テレビ朝日））などが主流の、大人向きで渋いイメージが強かった。他にも『ザ・ガードマン』や『キイハンター』（共にTBSテレビ）などがあったが、前者は民間企業たる警備会社、後者は警察とは言えど派手なアクションを駆使した全く架空の特殊チームで、若年層向けとしては桜木健一主演『刑事くん』（TBSテレビ）ぐらいしかなかった。それまでの「刑事物」は「事件物」と呼ばれて、親が子供に見せたくないドラマの一つだった。
太陽にほえろ! 制作
そうした中、本作の企画は1970年に始まった。日本テレビプロデューサーの岡田晋吉は本作の前に『東京バイパス指令』を制作したが、主役の俳優が2人しかいなかったことや、特命刑事という特殊な刑事にしたことから、ストーリー作りや撮影スケジュールが困難となり、1年3か月しか続かなかった。岡田は当時TBSテレビが放送していた『ザ・ガードマン』や『キイハンター』『時間ですよ』『ありがとう』のように長期的に続けられる番組を作りたいと考え、それらの番組を分析した。その結果、ジャンルは「集団アクション」が最適であると考え、また『東京バイパス指令』での経験から設定はオーソドックスなものにしたほうがストーリーが豊富になり長続きさせることができるとの結論に至った。これに、物語に厚みを出すため黒澤明の『野良犬』にも影響を与えたセミ・ドキュメンタリー形式の刑事物の古典映画である『裸の町』をモデルとして、リアルな犯罪捜査を描くことを加えて、当初の企画は立てられた。岡田は1970年には刑事ドラマが1つしか放送されていなかったこともチャンスだと捉えていた。さらに、岡田は当時流行していたアメリカの刑事映画（『ブリット』（1968年）、『ダーティハリー』（1971年）など）の要素も取り入れ、刑事のキャラクターを全面に押し出すことを主にし、犯罪者側の描写を控えることにした。こうして刑事の視点で描くことで、より視聴者の共感を得られると岡田は考えた。
太陽にほえろ! 制作
初期企画書の題名は「明日に燃えろ!」で、裕次郎扮する「藤堂英介」と萩原健一扮する「風間健一」の活躍を描くドラマとして1972年4月に企画された。しかし岡田は本作以前に「青春ドラマ」を制作してきたことから、そのノウハウを活かして、新人刑事の成長物語を主軸に描くことを決めた。当初の性格設定は生真面目で規則一辺倒な若者だったが、メインライターの小川英はもっと今風な若者にしようと提案した。
1972年当時の世相として高度成長・公害・蒸発が新聞紙面を賑わし、学生運動で学内は荒れ、内ゲバ（暴行事件）が頻発。街ではアングラやヒッピーが流行り、新しい価値観や文化が話題となった。海外ではベトナム戦争が交戦中で、少年誌で『あしたのジョー』が大ヒットしていた時節だった。これらの社会現象や風俗を作品の要素に取り入れた。また2月にあさま山荘事件で連合赤軍と機動隊の死闘がテレビ中継され、実際に隊員が殉職するなど、警察がヒーローとして注目される風潮が出てきた。そのような中、岡田は本作で「犯罪者に対しても優しさをもった刑事」やこれまでの刑事ドラマの暗さを払拭する「人間愛」を中心に描いてみたいと考え、「命の大切さ」をテーマにすることにした。
太陽にほえろ! 制作
一方で岡田は成長物語では視聴者が若者に限られ、1年以上続けるのは困難だと感じていた。そのため会社からの要求を受け入れ「ホームドラマ」の要素も入れることにし、あらゆる年齢層の視聴者から受け入れられるようにした。
テーマが決まったのち、作品の詳細を決めていくにあたり、岡田は2つのルールを定めた。1つはこれまでのドラマが夜中に倉庫街や飲み屋街で犯人逮捕が行われていたのに対して、本作では昼間に一般の人が出入りするような場所で犯罪が行われ、犯人逮捕が行われるようにした点である。もう一つは性犯罪を描かないようにした点である。2点目のルールを設けたのは番組を見た視聴者が真似をしたり、ヒントにして犯罪を犯すことを危惧したほか、岡田の「家族と一緒に見ることができない番組は作ってはいけない」という主義に基づくものである。
太陽にほえろ! 制作
本作は1972年10月の開始予定であったが、日本プロレス内部の諸問題で1972年3月をもって契約更改をしなかった『日本プロレス中継』の後番組が必要になり、20時台の「刑事もの」はヒットしないジンクスがあったなか、ヒットを確信していた岡田は同枠で放送できるよう企画を提出することにした。同枠には既に時代劇の企画が提出されており、会社幹部は時代劇のほうを採用する考えでいたが、同枠スポンサーの三菱電機が現代劇を望んでいることを知った岡田はルールを破って直接スポンサーに企画を持ち込んだ。これに対して岡田の上司である局長の津田昭は内容で判断した結果、岡田の企画を上司に推挙した。
こうして企画の通った本作を岡田は最低でも5年は継続する作品にしたいと考えた。毎週放送するため年間52回分が必要になるが、1つの制作体制では年間40回分しか作成できないことから、もうひとつ撮影班を編成する必要があった。2つの班で同時並行で撮影し、かつ脚本家を複数揃えることでスケジュールをこなすことになった。
太陽にほえろ! 制作
主役はザ・テンプターズのメンバーとして人気を博し、映画『約束』で注目された萩原健一に決定した。当初は主人公・早見淳は皆から「坊や」と呼ばれる予定だったが、萩原は反発した。早見は萩原自身ではなく劇中の人物であることを説明しても受け入れず、岡田らは困惑したが、衣装合わせのときに萩原がノーネクタイで三つ揃いの背広という当時流行していたマカロニウエスタンに登場するような衣装を選んだことから「マカロニ」のニックネームに決まった。また早見は刑事役としては異例の長髪で各方面から大量の苦言が寄せられたが、岡田と萩原は意に介さなかった。こうしてファッショナブルな衣装の「NOWな若者」を主人公となり、警察という組織にありながらも、反体制的で自己主張するキャラクターになった。主人公が潜入捜査官では目立った活動もできず、拳銃携帯もできなかったことから、拳銃を携帯できる私服刑事と設定した。
銀幕のスター・石原裕次郎はテレビという媒体への出演に懐疑的だったが、自身が経営する石原プロモーションの台所事情もあり、1クール契約で出演を承諾する。また出演を決めたのは、まき子夫人が「裕さんと同年代の人は今頃皆、家庭を持ち、父親になっているころだよね。今回の役が息子を待つ父親みたいな役どころっていうのは裕さんにとっていいと思う」と夫に出演を勧めたからとも言われている。
太陽にほえろ! 制作
野崎役には『東京バイパス指令』のレギュラーだった藤木悠を考えていたが、藤木が東映製作のドラマと契約書に印鑑を押した一か月後に太陽にほえろ!の打診があり、藤木は生涯に渡って後悔したという。その後、何人かの俳優のテストを経て下川辰平に決まった。
他にも大映倒産後に東宝入りした関根恵子や、東宝所属の竜雷太などのキャストが集められた。
こうして第1話のクランクインを迎えることになったが、萩原とは出演を前提に打ち合わせをしてきたにもかかわらず、第1話の台本の内容をみて、出演に難色を示し、前日になっても萩原からは出演の返事をもらえなかった。困惑した岡田は監督である竹林進に対して、萩原に会うように伝え、竹林は萩原に「徹底的に走る姿を撮る」ことで説得した結果、萩原は撮影現場に現れた。
「七曲署」の命名は番組スタッフ大曲暎一から由来した。他に乙女署・花園署の案があった。矢追町は日本テレビの矢追純一ディレクターから命名したという説（長野洋は自らがつけたと発言していた）と、新宿区に実在する区域「矢来町（やらいちょう）」の「来る」を「追う」に掛けたのではないかという説もある。また原作者・企画者として使用していた岡田・梅浦・小川の共同ペンネーム・魔久平（ま・くべい）はエド・マクベインに由来している。
日本の警察官を参照。
太陽にほえろ! 制作
劇中において、レギュラーメンバーは全員「刑事」として表現されており、警察官としての階級については具体的な描写がほとんどない。また、以下のような設定の混乱がある。
藤堂俊介（ボス）
後年の資料には警部補と記されているが、劇中のセリフ、関連書籍の記述などから警部ではないかと思われる理由がいくつか存在する。ただし、現実では所轄署係長の階級は基本的に警部補である。
山村精一（山さん）
一般的には藤堂と同じく警部補とする説明がほとんどで、裏付けとなるセリフ、劇中でも「山村警部補」と記載された新聞記事も登場するが、劇中降格処分を受けたエピソードがいくつか存在するにもかかわらず、再昇格したことを示す描写が全くないまま警部補に戻っているケースがほとんどである。
一部に警部から降格して警部補、という説明もあるが、この場合は上司である藤堂との整合性がとれない。
石塚誠（ゴリさん）
太陽にほえろ! 制作
石塚は昇進試験を申請するエピソード（第83話「午前10時爆破予定」第190話「パズル」）があるが、捜査のために止むを得ず棄権、「万年ヒラ巡査」として描かれていた。第253話「生きがい」では警部補昇進試験を受験することになっているため、巡査部長に昇進しているのだが、劇中でそれに関するエピソードは存在していない。ただし、第494話「ジプシー刑事登場！」等出演末期には先輩かつ巡査部長の野崎が捜査現場に同席していながら石塚が捜査の指揮を執る事も多くあり、第417話「ボスの誕生日」では直子が記入する藤堂へのプレゼントの一係メンバーの記載順が石塚が藤堂に次ぐ一係ナンバー2の山村の次で、その後が滝、野崎と滝を含めて野崎との整合性が取れない部分もある。
滝隆一（スコッチ）
第221話「刑事失格!?」のラストシーンでの滝自筆の始末書に警部補と書かれている。しかし、滝が警部補では石塚や島ら目上の刑事の階級が巡査であることとの整合性がとれない。
ただし、滝については岡田晋吉プロデューサーが警部補説の誤りを認めており、正しくは巡査であることが唯一明らかになっている。
これらの混乱については、岡田が自著やDVD-BOXの解説書で警察組織を熟知していなかったことや、確認ミスの存在を語っている。
太陽にほえろ! 制作
テーマ音楽は元スパイダースの大野克夫の作曲で、演奏は大野も参加した井上堯之バンドであるが、初期は井上バンドの前身であり、萩原健一もヴォーカリストとして参加していたPYGである。プロデューサーの岡田に対して大野を起用するように進言したのは、萩原である。井上バンド解散後は、フリーウェイズを経て、大野が率いる大野克夫バンドに受け継がれた。五代が退職する475話まではオープニングでの演奏のクレジットは井上堯之バンド（既にこの時期には解散していた）のみだったが、竹本が登場する476話からは大野克夫バンドと井上堯之バンドの併記に変更された。
1972年6月23日に行われた第1回録音分のセッションでは、その後俳優として活動した岸部一徳（当時・岸部修三）がベースギターを担当、この後テキサス刑事登場までの音楽は岸部がベースを弾いている。ドラムスを担当したのは原田裕臣、サックスとフルートは市原宏祐。この最初のレコーディングセッションでは演奏メンバーの人数が足りず、岡田晋吉プロデューサーの上司で、初期のチーフプロデューサーでもある津田昭がマリンバとビブラフォンの演奏で参加している。
番組開始に伴い、大野が番組側に持ち込んだ主題歌候補は3曲だった。1曲はメインテーマとして使用されたが、残り2つの候補曲は、萩原のシーンに使われる劇中曲となった「マカロニ刑事のテーマ」と「追跡のテーマ」である。
太陽にほえろ! 制作
なお初期は音源が少ないため、青春シリーズや『東京バイパス指令』から流用していた。他にも国際放映制作の他局のドラマからも相互にBGMやブリッジを流用していた。1985年以降は、1984年12月に放送された2時間ドラマ『ロス市警アジア特捜隊』のために大野が作曲した劇中音楽が多数流用された。
BGMには「○○刑事のテーマ」と題されたものが多数あるが、その第1号は1976年に発表された「スコッチ刑事のテーマ」である。翌年、「ロッキー刑事のテーマ」リリース後に発表されたアルバムにおいて、既に商品化されていた一部の楽曲が下記の通り改題された。
1978年には他のメインキャスト（ボス、長さん、山さん、ゴリさん、殿下）のテーマ曲も新たに作られた。スコッチ以降に登場した新人刑事たちのテーマ曲は本編での初登場に合わせてシングル盤で発売されたため、A面・B面の分を合わせて2-3曲のバリエーションがあることが多い。
またノンクレジットで、大野克夫のオリジナル作曲作品でもないが、第129話の劇中で藤堂（石原裕次郎）が無伴奏で「もずが枯木で」を歌った。
同じくノンクレジットで、第46話には、マカロニが仕掛けて行った盗聴器をマイク代りに、藤堂が自宅で「夜霧のブルース」を無伴奏で歌う場面がある。
太陽にほえろ! 制作
衣装はオンワード、一色、TAKA-Q、ベストハウス、イトーヨーカ堂などが協力していたが、俳優が自分の好みで選んでくる場合も多かった。スタイリストは一貫して京都衣裳（現・東宝コスチューム）の檜山勇が担当。ステージガン協力は放映開始直後からMGC（モデルガンコーポレーション）、MGCボンドショップ（初期の劇中、家宅捜査のシーンで同ショップのポスターが確認できる回あり）、一部コクサイ（国際産業）、東京CMCの製品をステージガンにした物を使用。
ストーリー上で車両を多く必要とするシーン（検問や緊急配備など）では、同じ東宝の他作品のために用意されていたものや国際放映などが所有していた劇用車がパトカー、一般車を問わず借り出されることが多かった。トヨタ以外の車両も多く見受けられるのはそのためである。例えば、撮影所が同じ『華麗なる刑事』のランサーセレステ、ギャランが本作で流用され、逆に『華麗なる刑事』でも本作の小道具やセットが多く流用された。また、1980年代以降にレギュラー登用された制服パトカー（セドリック、グロリア、スカイライン）は国際放映所有の劇用車で、オープニング映像の背景に映っていたパトカーはユニオン映画所有の劇用車を『熱中時代・刑事編』や『キッド』などの撮影の合間に借りたものである。
太陽にほえろ! 制作
プロのカースタントチームがカーアクションを正式に担当するようになったのは、ボンボン刑事が登場した頃からである。当初はセキトラ・カーアクションが単独で行っていたが、レギュラー捜査車両が緊急車両として赤色灯を点けてサイレンを鳴らし始めた頃からカーチェイス、カースタント・シーンが増加したため、厳しい撮影スケジュールに対応できるよう、マエダオートクラブ（その後、カースタントTAKAに改名）も参加して2社体制となった。その後、カースタントのスタイルが定着し、撮影スケジュールが円滑になってきた1980年頃から、カーアクション担当はマエダオートクラブ単独となり、覆面車（レギュラー、エキストラ、スポット含む）もトヨタ車に統一された（一時期、『大都会』や『西部警察』の三石千尋も参加していた）。
太陽にほえろ! 制作
ステージガン（劇中に登場する小道具銃）は、番組放映期間が長かったため、様々なバージョンのものが存在した。放映期間中の1977年に銃刀法が改正されたため、モデルガンのみならずステージガンも法改正の影響を受けている。ごく初期のステージガンは電着銃を主に使用。リボルバー型、オート型、ライフル型を使用している。また、放送初期には、所持許可が必要な鋲打ち銃や実銃のライフルを小道具として使用し、スタッフが警察より厳重注意を受けたことがある。該当話は全て再放送自粛の措置がとられ、DVD-BOXからも除外され欠番となっている。
番組の収録は世田谷区砧にある国際放映（旧・新東宝）で行われた。ここの7番ステージにパーマネントセットが組まれ、月に二回（隔週金曜日）レギュラーキャストが集まって刑事部屋などのシーンが収録された。基本的に同じ監督で二本同時収録し、実撮影日数は約14日。本パーマネントセットは、PART2終了後、『胸キュン刑事』(テレビ朝日制作)の原宿音羽署捜査課として流用された。
撮影場所は舞台の中心である新宿付近の他、東宝撮影所と国際放映が所在する世田谷区近辺が多用されている。オープニングやスチールで使用された公園は新宿中央公園の他、世田谷区の砧公園、希望丘公園、駒沢公園、世田谷公園があり、噴水などの施設設備により場所が特定できるカットも多く存在する。病院も世田谷区船橋や経堂の実在の施設が実名のまま作中に登場することもあった。こうした事情から新宿のビル街から犯人を走って追いかけ、世田谷付近のシーンに繋がるというようなことも多々存在している。また、廃工場やカーチェイスの場面では他県での撮影も多用されている。
殉職した刑事の殉職場所は以下の通り。
早見 - 刺殺。新宿野村ビル建築予定地…第52話「13日金曜日マカロニ死す」（1973年7月13日放送）
柴田 - 射殺。練馬区中村橋の廃工場…第111話「ジーパン・シンコその愛と死」（1974年8月30日放送）
三上 - 射殺。立川市・米軍立川基地跡地倉庫…第216話「テキサスは死なず!」（1976年9月3日放送）
田口 - 射殺。厚木市→愛川町・内陸工業団地…第363話「13日金曜日ボン最期の日」（1979年7月13日放送）
島 - 交通事故死。小田原市内の旧国道135号（現：神奈川県道740号小田原湯河原線）石橋山古戦場付近の高台で…第414話「島刑事よ、永遠に」（1980年7月11日放送）
滝 - 病死。世田谷区・砧公園で喀血後、病院で…第493話「スコッチよ静かに眠れ」（1982年1月29日放送）
岩城 - 射殺。ロッキー山脈・ウィスラー山…第519話「岩城刑事ロッキーにて殉職」（1982年8月20日放送）
石塚 - 射殺。工事現場にて被弾後、新宿区の新宿副都心を走行中の救急車内にて…第525話「石塚刑事殉職」（1982年10月1日放送）
春日部 - 刺殺。新宿区・花園神社…第597話「戦士よさらばボギー最後の日」（1984年4月6日放送）
竹本 - 射殺。ビルのエレベーター（首都高・浜崎橋JCT付近）…第658話「ラガーよ、俺たちはおまえがなぜ死んだか知っている」（1985年8月2日放送）
山村 - 射殺。西新宿、新宿中央公園東口付近・角筈橋…第691話「さらば!山村刑事」（1986年4月11日放送）
本作では新人がレギュラー出演する前に演技のテストを兼ねてカメオ出演している。
こうした新人よりもゲストの俳優の方が経験豊富であったりした場合はゲストに主導権を奪われる可能性があることを懸念して、プロデューサーの岡田はゲストに対して、主役である新人刑事を立てるよう神経を使ったが、その中でも水谷豊や剛達人は上手く振る舞ってくれたと自著にて感謝を述べている。
なおテスト出演ではないが、沖雅也も第10話「ハマッ子刑事の心意気」に若手刑事役でゲスト出演していた。また地井武男も第19話で犯人役を演じた。
本作が初出演となる俳優もおり、たとえば第84話「人質」は中村雅俊のテレビ初出演作品である。また第623話は交通課の婦警で水木悠のガールフレンドとして登場した沢口靖子のテレビドラマデビュー作である。
これ以外にも、落語家になる前の立川志の輔がエキストラのバーテンダー役で出演したほか、第196話「言葉の波紋」では、自動車整備工役で出演している。また、井上倫宏のように声優としても活動する者が出演した例もあった。
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第1話で七曲署捜査一係に初代新人刑事の早見（マカロニ）が着任する。一係は係長の藤堂（ボス）以下、山村（山さん）・石塚（ゴリさん）・島（殿下）・野崎（長さん）というメンバーで、第38話より少年課から内田（シンコ）も加入する。第1話の犯人役には、当時若手実力派俳優として頭角を現してきた水谷豊が出演。山東昭子も新聞記者役としてセミレギュラーだった。
第1話の視聴率は20%を超えたが、第2話は1話より下回った。このような結果になったのは、石原裕次郎にとって初めてのテレビドラマ出演であり、第1話は多くの人に視聴されたが、ドラマがかつて石原が主演を務めた映画とはかけ離れていたため、それを期待した人が離れたためではないかと当時のプロデューサーの岡田は自著にて語っている。しかし今までの「刑事もの」ドラマのファンとは異なる人々が視聴するようになった結果、第8話で再度視聴率20%を超えた。
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なお裕次郎は本作が1クール、13本程度で終了すると思っていたとされる。その理由に関して岡田は、映画で主演を務める裕次郎は1本の作品で20日間ほど撮影所に通い詰めるが、本作では1日の出演で2本分の作品が完成するため、これでは主役を果たすことができないと不安に思ったのではないかと語っている。実際に最初の撮影で16ミリフィルムのカメラを見た裕次郎は、「そんな小さいカメラで俺が撮れるのか」と馬鹿にするように言い放ったという。一方で岡田は本作を5年以上は続けるつもりでいた上、会社やスポンサーには1年は続けると伝えていたため、裕次郎の自宅へ行き、続投するよう翻意を促した。この際裕次郎の妻も継続するよう説得し、加えて竜雷太も朝まで飲み明かして継続を説得した。
その後も浜美枝、沖雅也、藤竜也、近藤正臣、宍戸錠などゲストが多数出演。特に沢田研二がゲスト出演した第20話「そして愛は終った」は、萩原と沢田のGSスターの共演で話題となり、当時のスタッフの証言によれば撮影所にファンが殺到したと伝えられる。
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こうして新人刑事の成長ドラマとして放送していくなか、回を重ねるごとに新人刑事としての初めての経験が次第になくなっていき、新人としての居場所がなくなっていった。また当初は前衛的かつ反体制的なストーリーも多かったものの、萩原が「リアルな犯罪を描くというのなら、性犯罪を取り上げないのはおかしい」と番組の方向性に疑問を投げかけたのに対して、制作サイドは金曜8時という放送時間や、それでなくても「内容が過激」という批判が多かったことから、萩原の提案を拒絶した。また萩原が道端で唾を吐くと、その場面が大切なものでも公衆道徳の観点から、試写の段階でカットしていた。こうした理由によって萩原は降板を申し出ることになったが、岡田らは番組継続中に主役が降板するのは前代未聞であり、当初は降板を拒否していたが、萩原から劇中で殉職する提案が出された。このアイデアに対して岡田は師匠である千葉泰樹の「『忠臣蔵』を研究しなさい」とかつて言われたことを踏まえて、最も輝き愛されている時に理不尽に殺されれば、萩原演じるマカロニの人気は最大限のものとなると考えた。これに対して新聞や雑誌のテレビ担当記者は面白がり、いっそのこと葬式をやったらどうかと提案があった。そこで岡田らは視聴者に呼び掛けて殉職劇の試写会を中心にした葬式を行ったところ、ファンからは鳴き声や号泣、悲鳴が上がるほどで、そのテンションの高さにスタッフももらい泣きするほどだった。この殉職劇の成功によって、時代が変わり、視聴者の趣向が変わっても、それにあわせて刑事を入れ替えることでマンネリに陥らずに作品を作り続けることができたと岡田は自著にて語っている。なお萩原は自ら殉職という形で降板を希望したが「人が死ぬ間際には、どんなことを思ったり言ったりするのだろうか?」と悩み、下川辰平に相談。下川は「戦争中の特攻隊員が故郷のお母さんのことを思い叫びながら、敵機に突っ込んで行った」と語り、そのアドバイスをもとに早見の最期のセリフが決まった。
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萩原が退場するまでの1年間、平均視聴率は第1クール17.6%、第2クール16.0%、第3クール18.1%、第4クール18.7%であった（ビデオリサーチ関東地区調べ）。
萩原の降板の申し出から岡田は、自身の作品『飛び出せ!青春』の主役・村野武範より、文学座研究生にいる面白い男として松田優作を紹介された。岡田は文学座の稽古場に行き、松田の真剣さと度胸のよい演技に目をつけて2代目新人刑事にキャスティングすることに決めた。本作では新人刑事を加入させる場合は事前に端役でテスト出演させることにしており、松田は35話「愛するものの叫び」で身体障害者施設の職員役で登場した。そこでの早見とのやり取りでの迫真の演技に編集スタッフの神島帰美が「すごい俳優がいる」と岡田に知らせに来たことで、岡田は松田の起用は成功すると確信した。松田は裕次郎が「俺が見上げてセリフを言わなければならない共演者は初めてだ」と言わせるほどの日本人離れした体格であり、衣装は横浜の中華街まで行き、外国人向けのジーンズを用意し、靴も特注で誂えた。このため松田の衣装はいつもジーンズとなり、あだ名も「ジーパン」となった。
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こうして早見の犬死にという衝撃的な展開が話題になった後、2代目新人刑事の柴田純（ジーパン）が着任してドラマは新たなスタートを切った。松田の野性的な風貌と長身をフルに生かしたアクションで、第61話「別れは白いハンカチで」から常時20%超えの視聴率（ビデオリサーチ関東地区調べ）を記録する大人気番組に成長。柴田だけでなく個性的な先輩刑事たちの活躍回も話題を集め、第87話「島刑事、その恋人の死」で28.4%を記録。第94話「裏切り」では30.7％を記録した。岡田は第72話「海を撃て!!ジーパン」において、松田が自身の長い手足の魅力を活かして、犯人のボートを追って突堤を走る姿が芸術の域に達していたと評している。そして第111話「ジーパン・シンコその愛と死」で柴田は殉職することになるが、撮影時、普段の松田は冗談を言うなどして周囲を笑わせていたが、殉職場面においては表情は怖く、ほとんど口を利かなくなるほどだった。死に向かう際の最後の台詞は松田に任せることになった。この際松田は「人間の生と死」とは何かを考え、「人間が死を前にすると、見栄を張り、カッコよく見せて、死を受け入れるのではなく、貪欲に、無様に、生を求め、死にたくないと考えるのではないだろうか」と考え、殉職シーンを作り上げた。
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長髪ジーパンの柴田の活躍で視聴率が30%を超える一方で「あんな髪の長い刑事はいない」「子どもが真似すると困る」などの苦情が寄せられるようになり、松田との出演契約が1年であったこともあり、岡田は柴田の後釜として、劇団の研究生やレコード会社、プロダクションの新人などと面接を重ねていった。面接に来るものは柴田の恰好を真似した者ばかりであったなか、劇団雲の研究生だった勝野洋と出会ったことで、岡田は勝野のスポーツ刈りにした清潔感に加えて誠実そうな雰囲気を気に入り、ほかのスタッフも3代目新人刑事としてキャスティングすることに賛成した。役名は勝野を岡田に紹介した劇団雲のマネージャー・田上の「上」と3人目の「ジュン」（1代目が早見淳、2代目が柴田純）の意味で三上順に、あだ名はテキサスとなった。
勝野のテスト出演は第89話「地獄の再開」で、5分ほどの出演で撃たれて殺される役であったが、倒れる際に普通はけがを恐れて膝から崩れ落ちたり、手をついてから倒れたりするところ、立ったまま硬直したように倒れた。岡田らが心配する中、勝野は「柔道をやっているから大丈夫」と語り、これを受け、岡田らはスポーツで鍛えられた肉体と集中力を活かそうと考えた。
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こうして3代目新人刑事として配属された三上（テキサス）は、番組の人気が上がったために児童層への影響を考えてこれまでの早見や柴田のような破天荒で型破りな刑事ではなく、短髪で生真面目なスポーツマン刑事として設定された。初めての犯人逮捕場面では、それまでの殴り合いを中心にしたアクションから、投げ技を中心にしたアクションに切り替えたが、監督からは「投げ技があまりにも早過ぎる上に小さ過ぎて、絵にならない」と苦情を言われ、テレビ向けにゆっくり大きく投げるよう見せ方を工夫した。結果、三上の人気は急騰し、当初は従来どおり1年目での殉職が予定されていたがあまりの人気のため延期され、交代劇がままならないまま、宮内淳演じる4代目新人刑事の田口良（ボン）が欠員補充という形で第168話より配属された。なお本作において岡田は「ジュン」という響きが外国人のような響きがあり、いかにも若者らしいという点から、繰り返し使用していたが、3代目である三上「順」が存命していたため、4代目新人刑事である田口にはキャラクター名に「ジュン」の命名ができなかった。そこで田口役の宮内に芸名として「ジュン」が命名された。以降の新人刑事は「ジュン」と付かないものもいるが、なるべく一文字にすることに岡田はこだわった。
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このころは高視聴率が安定し、新人刑事の成長物語から刑事らの群像劇へと番組の姿勢がシフトしていったほか、ストーリーもそれまでの若者の葛藤や青春を描いた話だけではなく、家族問題やコメディものまで娯楽性が強まった。これによって一係の扱う事件も本来の殺人・放火事件などの強行犯専従から知能犯、暴力犯や防犯課（当時）案件の銃器や薬物なども扱う総合的なものにシフトした。
第216話「テキサスは死なず!」の視聴率は42.5%を記録した（ニールセン・カンパニー合同会社調べ）。
三上の殉職後には沖雅也演じる滝隆一（スコッチ）が、それまでの新人刑事とは異なり中堅の刑事として第217話「スコッチ刑事登場!」で配属される。岡田は沖の起用に関して、当時1係のチームワークは抜群であり、メンバー同士の対立は考えられない状況であったが、それゆえにマンネリを生んでいたと感じ、それを打破するためだったと語っている。それに応えるように沖は役の上だけではなく、撮影以外の舞台裏や私生活でも1係の連中と交わることなく、1人でいたと岡田は述懐している。こうして滝は先輩刑事を目の前で殺害された経緯から、姑息な手段を使う犯人には独断発砲も辞さない非情な刑事になった設定で、チームワークを身上とする藤堂一家に波紋を起こすキャラクターとして投入された。田口も性格の異なる滝との対比で存在感を増すことにもなった。
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滝は半年後の第244話「さらば、スコッチ!」にて転属した。半年で番組を一旦去ったのは加入時に既に決まっていたことであった。理由としては沖が当時半年以上の出演オファーを受けない方針だったことや、“七曲署一係のチームワークを乱す役”としての起用であったことから半年以上は持たないであろうという制作側の判断による。
第245話からは第255話までは「ボン単独編」となった。この時期は麻薬Gメン房江の最終ゲスト編や、誤って容疑者を死亡させて辞表を出すなど田口の成長に重点が置かれる。
第247話「家出」は実際に家出した少女に対してその父親から、「番組の中で、親が心配しているから帰ってきてほしい」と訴えてほしいと乞われて制作された。以降、若年者に高齢者を理解してもらう話や盲学校の生徒たちに関する話、少女の自殺を思いとどまらせる話、いじめに関する話など社会的側面からも制作された。
その後、第256話「ロッキー刑事登場!」で木之元亮演じる岩城（ロッキー）が5代目新人刑事として配属された。岩城役の木之元「亮」は田口に次ぐ2代目「リョウ」として、芸名に「リョウ」と命名された。配属以降は「ボン・ロッキー時代」としてタイトルバックも2年間不動のロングラン・シリーズとなった。宮内の人気急上昇で田口の殉職劇が延期を重ねた結果、次期新人候補の山下真司は半年以上浪人させられ、北海道ロケにカメオ出演した。
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第297話はキャンディーズの解散コンサートの裏番組となった結果、視聴率が15.3%となり、正月を除いて20%を下回る結果となったことで、岡田にとって番組をどのような形で終了させるかを考えるきっかけとなった。
その後新たに準レギュラーとして登場した交通課の早瀬令子編、島と三好恵子とのロマンス編、歴代の殉職刑事の追想と滝、柴田の再登場で構成された300回記念編、初の海外ロケとなったオーストラリア編など数々のイベントが用意された。
第363話「13日金曜日ボン最期の日」で田口の殉職後、第364話「スニーカー刑事登場!」で山下が五代（スニーカー）として登場する。同時にオープニングテーマもアレンジを大きく変更した新バージョンに改められ、ドラマの方向性も転換を計った。また、一係室も床や机、椅子などがリニューアルされた。この第364話は視聴率40.0%を記録した（ビデオリサーチ調べ、関東地区）。なお6代目新人刑事である五代潤の名前には「5代目のジュン」という意味が含まれている（4代目は田口を演じた宮内「淳」）。
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その後初期から出演していた島役の小野寺昭が降板を表明する。また第244話で転属した滝隆一（スコッチ）は、2度のゲスト出演を経て1980年から3年ぶりの第399話「廃墟の決闘」で復帰したが、これはまず番組卒業の決まっていた小野寺の（ポジション的な）後釜が必要だったことや、裏番組の『3年B組金八先生』に追い上げられ番組人気に陰りが見えた事がある。沖は出演に積極的ではなかったが、岡田の頼みを断れずの復帰だった事と岡田自身が沖についてコメントしている。
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小野寺は島の交通事故死という形で第414話「島刑事よ、永遠に」をもって降板する。絶大な人気があったため島を殺さないで欲しいというリクエストが多く、それにあっさりした死に方をしたいと小野寺自身が希望したため交通事故死となった。なお小野寺は、5年目に一度降板を申し入れたところ岡田に「絶対ダメだ!」と叱責されたためその後は申し入れを封印していた。しかし1979年頃「このままでは刑事以外の役が演じられなくなってしまう」と危機感を抱き改めて降板を申し入れ、あと1年間演じるという条件で認めてもらった。その際、岡田から「局から正式に発表するまでは、ほかの出演者であっても一切口外しないように」と厳命され遵守していたにもかかわらず、まもなく竜雷太から「お前、辞めるんだって?」と声を掛けられ仰天した。その理由は、竜も小野寺とほぼ同時期に降板を申し入れ、岡田から「殿下の卒業がもう決まっているので、あと2年待ってくれ」と慰留されたためである。
島の後任として第415話「ドクター刑事登場!」で神田正輝演じる西條（ドック）が登場する。西條が登場したころは漫才ブームが起こり、喜劇全盛の時代になっていたため、それまでの生真面目な作風から笑いを重視した作風に変える必要があったと岡田は語っている。神田も自らの提案で、カジュアルな要素を注入した。例えば西條は同僚刑事に彼独自のニックネームをつけていた。
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1981年に入り、滝役の沖が交通事故で入院し一時欠場し、さらに藤堂役の石原が病気のため長期離脱となる。また裏番組であるテレビ朝日の『ワールドプロレスリング』の視聴率が初代タイガーマスクの登場以降上昇し始める。その後第475話「さらば!スニーカー」をもって五代は辞職し帰郷するという形で降板する。
第476話「ラガー刑事登場!」では五代の後任として、渡辺徹演じる竹本（ラガー）が登場する。岡田はそれまで女子中高生が抱いていた教師に対する憧れから、たのきんトリオなど同世代の男性に興味が移行したことを受け、まだ10代であった渡辺を起用したと述懐している。第476話時点で渡辺は当年20歳になる史上最年少の新米刑事であり、女性人気の回復に貢献した。なお7代目新人刑事である竹本淳二の名前には「（早見淳に次ぐ）二代目の淳」という意味が込められている。また苗字の「竹本」は監督の竹林進と山本迪夫から取られた。
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竹本登場直後に沖が健康不調から再び番組を欠場。制作側では欠場のまま番組卒業とすることも考えたが、沖が「きちんとケジメを付けたい」という意向だったことから症状が落ち着いた時点で番組復帰のうえ殉職という形で卒業することになった。卒業にあたっては、番組中ただ一人の「病死」という形をとったが、これは沖自身が提案したものである。こうして石原は第489話「帰って来たボス　-クリスマスプレゼント-」にて復帰するが、沖は第493話「スコッチよ静かに眠れ」にて滝の古傷が悪化して病死という形で降板する。
滝の病死後、第494話「ジプシー刑事登場!」で三田村邦彦演じる原（ジプシー）が登場する。三田村は当時『新・必殺仕事人』（ABC）と掛け持ちだったため出番があまり多くなかったが、渡辺・神田を含めた3人は「ミワカントリオ」と呼ばれるアイドル刑事チームへ発展し、番組の人気向上に貢献した。
第519話「岩城刑事、ロッキーにて殉職」では10周年記念のカナダのロッキー山脈でのロケで岩城が殉職する（岩城自身はロッキー山脈に登頂したいという大きな夢を持っているという設定になっており、そのためロッキー山脈で最期を迎えることとなった）。そして第520話「野崎刑事、カナダにて最後の激走」で野崎は警察学校への異動で番組を去る。さらに石塚も番組初のスペシャル版（90分）となった第525話「石塚刑事殉職」をもって降板した。