Еще когда Белохвостикова снималась в своем первом фильме «У озера» (1970), в народе ходили слухи, что у нее роман с режиссером фильма и ее учителем по ВГИКу Сергеем Герасимовым. Однако сама актриса это отрицает, утверждая, что Герасимова она действительно любила, но исключительно как своего «крестного отца» в кинематографе.

Между тем замуж Белохвостикова все равно вышла за режиссера. Правда, за другого – Владимира Наумова. В пору их знакомства ей было 20 лет, ему – 46.

Режиссер вспоминает: «Я узнал ее чуть раньше. В 1963 году мы с Галей Польских приехали в Швецию на Неделю советского кино, где состоялась официальная встреча с послом Белохвостиковым. Мы сидели с ним в кабинете, разговаривали, а рядом шастало нечто тринадцати– или четырнадцатилетнее. Это была Наташа. Такое вот предварительное свидание».

Следующая встреча маститого режиссера и молодой актрисы случилась 6 ноября 1971 года. В тот день они оказались в одном самолете, который доставлял советскую киношную делегацию в Белград на Неделю советского фильма, приуроченную к 54-й годовщине Великого Октября. Белохвостикова представляла в делегации актерский цех (она везла на Неделю свой дебютный фильм «У озера»), а Наумов – режиссерский. Причем первоначально лететь должен был другой режиссер, но он внезапно заболел, и послали Наумова (вторым был Марк Донской).

Во время полета Наумов не произвел на Белохвостикову сильного впечатления, даже наоборот – насторожил. Он всю дорогу не выпускал из рук сигареты – одну за другой мял их, нюхал, ломал… Она тогда еще подумала: ну и странный персонаж, гений с причудой! Между тем странное поведение Наумова объяснялось просто: накануне отлета он бросил курить, хотя до этого дымил аж с 14 лет! Завязать с вредной привычкой ему помог приятель-врач, занимавшийся гипнозом: уложил режиссера на кровать и стал говорить всякие банальности вроде того, что курить – здоровью вредить. Как вспоминает сам Наумов, его тогда это здорово повеселило, но когда после сеанса попробовал закурить, тут же выбросил сигарету в окно. Вот и в самолете воздействие гипноза продолжалось: Наумов вроде бы хотел курить, но стоило ему достать сигарету, как к горлу тут же подступала тошнота.

В Белграде делегация пробыла до 13 ноября, и все это время Наумов активно ухаживал за Белохвостиковой. В этом не было ничего предосудительного, поскольку режиссер на тот момент вот уже шесть лет ходил в холостяках: в первый раз он женился в молодости (от брака рос сын Алексей), второй женой была актриса Эльза Леждей, с которой он тоже к этому времени расстался. Однако Белохвостикова продолжала относиться к Наумову настороженно. Как мы помним, в самолете ее удивили его манипуляции с сигаретами, а в Белграде к этому прибавились еще и его мальчишеские выходки. У Марка Донского был с собой «мешочек со смехом» (нажмешь конопочку, и эта штуковина начинает истерически хохотать), и они на пару с Наумовым разыгрывали белградчан: Донской внедрялся в толпу, нажимал на кнопку, и, когда раздавался смех, они с Наумовым как ни в чем не бывало, с каменными лицами шествовали по улице, а люди пытались понять, что происходит. Поэтому Белохвостикова в такие минуты предпочитала идти чуть в стороне от своих коллег-юмористов. И все же с каждым днем отношения между Наумовым и Белохвостиковой становились теплее. Поэтому, когда они вернулись на родину и Наумов пригласил Наталью сходить с ним в театр, она не отказалась. А летом 72-го она уехала в Шушенское сниматься в фильме «Надежда» все того же Марка Донского (она играла молодую Надежду Крупскую). Наумов звонил ей туда беспрерывно. По ее словам: «Я только успела приехать в Шушенское, а телефон единственной гостиницы уже звонил…» Когда она вернулась, их роман продолжился.