Первое официальное сообщение о создании Временного правительства появилось в утреннем выпуске газет 3 марта 1917 г. В отличие от исполнительного комитета Совета состав Временного правительства планировался заранее. Еще в 1915 г., на случай если царь согласится на «правительство, пользующееся доверием общественности», были составлены списки его возможных кандидатов. Их обсуждали на заседаниях бюро «Прогрессивного блока» – разного рода совещаниях, проводимых по инициативе тайного Верховного совета народов России. В свете этого знаменитый ответ П. Н. Милюкова на «ядовитые» вопросы из толпы «А кто вас избрал?», сказавшего, что их «выбрала русская революция», с гораздо большим основанием мог быть отнесен к руководству Петросоветом, нежели к составу Временного правительства.
Лидеров Думы заставил приступить к созданию правительства паралич государственной машины. Сначала 27 февраля возник Временный комитет членов Государственной думы во главе с ее председателем М. В. Родзянко, который объявил себя носителем верховной власти в стране. В состав комитета вошли представители всех партий, заседавших в Думе, кроме крайне правых. В день отречения царя от престола был обнародован согласованный с Петросоветом состав нового кабинета. Представители «Прогрессивного блока», почувствовав, что подготовленный два года назад состав уже не соответствует новому раскладу политических сил, пригласили в правительство председателя Петроградского исполкома Н. С. Чхеидзе, но тот отказался, так как, исходя из представлений о неизбежности «буржуазного периода революции», Совет постановил своих представителей в состав «буржуазного» правительства не пускать, оставив за собой полную свободу как в поддержке, так и в противодействии ему. Это постановление, однако, не остановило А. Ф. Керенского, решившего не «подчиняться случайному решению случайных людей» и «под свою личную ответственность» войти в правительство в качестве министра юстиции. Поведение Керенского определялось в тот момент ощущением, что «это его революция и он станет ее выразителем».
В силу новых обстоятельств вместо М. В. Родзянко главой Временного правительства стал и известный земский деятель князь Г. Е. Львов. Либеральная печать отзывалась о нем как о «человеке способном и честном». Именно благодаря последнему соображению новый премьер-министр одновременно был назначен и министром внутренних дел. Еще одним преимуществом Львова перед Родзянко было его активное участие в заговорщической деятельности в канун революции. Немалую роль в назначении первого премьер-министра сыграла поддержка кандидатуры Львова П. Н. Милюковым, получившем в правительстве пост министра иностранных дел. Лидер кадетов, считая нового премьер-министра «шляпой», надеялся сам направлять политику правительства. Среди одиннадцати членов Временного правительства были миллионеры, крупные помещики, что с самого начала дало пищу для критики его социалистической прессой.
По настоянию представителей Петросовета, опасавшихся возможности реставрации монархии, новое правительство приняло обязательство не предрешать форм государственного устройства до созыва Учредительного собрания.