Según Vanity Fair, otras actrices en consideración incluyeron a Susan Dey de «The Partridge Family» y Barbara Raffin de «The Sentinel» y «God Told Me To». Parecía importante para los agentes de casting que su Sandy pudiera cantar.
«Grease» no fue la primera película de Olivia Newton-John. Para 1978, ya había protagonizado una película musical australiana llamada «Funny Things Happen Down Under» y un musical de ciencia ficción casi olvidado llamado «Toomorow». Sin embargo, ninguna de esas películas fue un éxito notable y el productor Allan Carr se mostró reacio a darle otra oportunidad. Además, Newton-John actualmente no estaba interesada en hacer más películas ya que su carrera musical iba bien. En sus palabras: «Estaba muy ansiosa por hacer otra película, porque mi carrera musical iba bien y no quería estropearla haciendo otra película que no fuera buena». Incluso el productor Randal Kleiser no estaba convencido de su habilidad para interpretar a Sandy, sintiendo que no podría proporcionar el nivel apropiado de lascivia.
Fue Travolta quien insistió en Newton-John. Le encantaba su voz para cantar y sabía que era una gran superestrella musical.
«Tenía una voz brillante, y no pensé que pudiera haber una persona más adecuada para Sandy en el universo. [Casting her would be like] poner a Taylor Swift en ese papel hoy. … Nunca lo abandoné. Insistí en que la conociéramos y que la escogiéramos».
Travolta parecía tener los instintos correctos, ya que la estrella de Newton-John solo se elevó como resultado de «Grease».