תהליך פדיון הבכורות והחלפתם בלוויים דרש התמודדות עם פער מספרי, שכן נותרו מאתיים ושבעים ושלושה בכורות עודפים שלא היה להם לוי מקביל שיפדה אותם. הסכום הכולל הנזכר, חמשה וששים ושלש מאות ואלף, הוא המכפלה המדויקת של אותם בכורות עודפים בחמשת השקלים שכל אחד מהם נדרש לשלם [ביאור שטיינזלץ]. הפירוט המספרי מתחיל ביחידות ועולה לאלפים, שכן זהו סגנון הספירה המקראי המקובל, המוסיף על המספר הקטן והולך ומרבה [משכיל לדוד].
הביטוי מאת בכור בני ישראל מבהיר כי הכסף נלקח מאותם בכורות עודפים בלבד [חזקוני]. ציון "בני ישראל" בא למעט באופן מפורש את בכורי הלוויים, שמעתה ואילך הופטרו מחובת הפדיון לדורות. כמו כן, הפדיון נעשה ישירות מול הבכורות הבוגרים עצמם שנידונו לתשלום, ולא דרך אבותיהם, כאשר משה משמש כשליח לפעולה זו. הדרישה לתשלום בשקל הקדש מלמדת כי במקרה זה חובה היה לשלם במטבעות כסף ממש, ולא בשווי כסף כפי שמתאפשר לעיתים על פי הדין [מלבי"ם]. המילה בכור נכתבת כאן בכתיב מלא עם האות וי"ו, תופעה נדירה המהווה אחת משש הפעמים היחידות בתורה בהן מילה זו מופיעה בכתיב זה [מנחת שי]. איסוף הכסף כולו לידי משה היה בבחינת הוראת שעה ייחודית, שכן בניגוד לפדיון בכורות רגיל שבו הכסף ניתן לכהנים כטובת הנאה פרטית, כאן קובץ הסכום כולו יחד [העמק דבר].
מחלוקת פרשנית מעניינת עולה סביב השאלה כיצד בדיוק נגבה הכסף וממי. גישה אחת שמה דגש על כך שהכתוב נוקט בלשון יחיד, מאת בכור, ולא מציין במפורש את מאתיים ושבעים ושלושה הבכורות העודפים. מכך עולה כי לא נבחרה קבוצה ספציפית ששילמה את הקנס, אלא הכסף נגבה באופן קולקטיבי מכלל הבכורות. כל בכור שילם סכום זעיר (כאחד משמונים מכסף הפדיון) כדי לכסות את הפער הכללי, וכך נפדה החלק ה"עודף" היחסי שהיה בכל אחד מהם [שד"ל].
אולם, הגישה המרכזית בקרב רוב הפרשנים היא שהתשלום הוטל על פרטים ספציפיים, מה שהציב בפני משה אתגר מנהיגותי וארגוני אדיר ממדים מול עשרים ושניים אלף איש. כדי למנוע מצב שבו בכור שיידרש לשלם יטען "אני כבר נפדיתי על ידי לוי", וכדי להימנע מוויכוחים, משה ערך מבצע הגרלה ענק. הוא הכין פתקים (חתיכות נייר קטנות) – על עשרים ושניים אלף מהם כתב "בן לוי" (פטור), ועל מאתיים ושבעים ושלושה פתקים כתב "חמישה שקלים" (חייב). הפתקים עורבבו בקלפי, וכל בכור ניגש להוציא פתק שקבע את גורלו [רש"י, ברכת אשר על התורה, שפתי חכמים].
אופן ביצוע ההגרלה עורר דיון מעמיק. אם מספר הפתקים הפוטרים היה זהה בדיוק למספר הלוויים, הרי שלקראת סוף ההגרלה מלאי הפתקים הפוטרים היה עלול להסתיים, והאחרונים בתור היו נותרים ללא סיכוי לזכות בפטור, מה שהיה מוביל לתרעומת קשה ולמאבקים על המקום הראשון בתור להגרלה. כדי לפתור זאת, יש המציעים שמשה ערך פייס (הגרלה מקדימה באמצעות ספירת אצבעות), בדומה להגרלות שנערכו במקדש, כדי לקבוע בצורה הוגנת וללא עין הרע מי יהיה הראשון שייגש לקלפי ומה יהיה סדר השולפים [לבוש האורה].
פרשנים אחרים מסבירים את ההגרלה אחרת: משה כתב את המילים "בן לוי" על עשרים ושניים אלף ומאתיים ושבעים ושלושה פתקים (כמספר כלל הבכורות), ובנוסף הכניס את פתקי החיוב. כך, לכל אדם שניגש לקלפי, מהראשון ועד האחרון, היה סיכוי קבוע וזהה לשלוף פטור. מבחינה הלכתית, מצב של הסתברות קבועה נחשב כשקול לחלוטין (מחצה על מחצה), ולכן ההגרלה התקבלה על ידי העם בהבנה וללא כל טענות על חוסר הוגנות [שפתי חכמים, דברי דוד, ריב"א].