Вениамин Каверин вспоминал, что создание романа «Два капитана» началось с его встречи с молодым учёным-генетиком Михаилом Лобашёвым, которая произошла в санатории под Ленинградом в середине тридцатых годов. «Это был человек, в котором горячность соединялась с прямодушием, а упорство — с удивительной определенностью цели, — вспоминал писатель. — Он умел добиваться успеха в любом деле» . Лобашёв рассказал Каверину о своем детстве, странной немоте в ранние годы, сиротстве, беспризорничестве, школе-коммуне в Ташкенте и о том, как впоследствии ему удалось поступить в университет и стать ученым. Ещё одним прототипом главного героя стал военный лётчик-истребитель Самуил Клебанов, героически погибший в 1943 году. Он посвятил писателя в тайны лётного мастерства.
Образ капитана Ивана Львовича Татаринова напоминает о нескольких исторических аналогиях. В 1912 году в плавание отправились три русских полярных экспедиции: на судне «Св. Фока» под командованием Георгия Седова, на шхуне «Св. Анна» под руководством Георгия Брусилова и на боте «Геркулес» с участием Владимира Русанова. Экспедиция на шхуне «Св. Мария» в романе фактически повторяет сроки путешествия и маршрут «Святой Анны» . Внешность, характер и взгляды капитана Татаринова роднят его с Георгием Седовым. Поиски экспедиции капитана Татаринова напоминают о поисках экспедиции Русанова.