- Ammiraglio James Tiberius Kirk: William Shatner
- Capitano Spock: Leonard Nimoy
- Dottor Leonard "Bones" McCoy: DeForest Kelley
- Capitano Willard Decker: Stephen Collins
- Tenente Ilia: Persis Khambatta (per la prima volta sullo schermo)
- Capitano Montgomery Scott: James Doohan
- Uhura: Nichelle Nichols
- Hikaru Sulu: George Takei
- Pavel Chekov: Walter Koenig
- Janice Rand: Grace Lee Whitney
- Dottoressa Christine Chapel: Majel Barrett
- Capitano klingon: Marc Lenard
Altri interpreti: Assistente al teletrasporto: John D. Gowans;
Attendente: Leslie C. Howard; Commander Branch: David Gautreaux; Di Falco: Marcy
Lafferty; Maestri Vulcaniani: Edna Glover, Norman Stuart, Paul Weber; Equipaggio
dell'Enterprise: Paula Crist, Susan J. Sullivan; Equipaggio del ponte dell'Enterprise:
Ralph Brennan, Ralph Byers, Iva Lane, Franklyn Seales, Momo Yashima; Equipaggio
klingon: Jimmie Booth, Joel Kramer, Bill McTosh, Dave Mordigan, Tom Morga, Tony
Rocco, Joel Schultz, Craig Thomas; Ross: Terrence O'Connor; Tecnici: Sayra
Hummel, Junero Jennings; Tecnico della camera stagna: Gary Faga; Tecnico di
Epsilon 9: Roger Aaron Brown; Tenente alieno: Zandt Billy Van; Ten.Com. Sonak:
Jon Rashad Kamal; Tenente Cleary: Michael Rougas; Tenente del ponte cargo:
Howard Itzkowitz; Tenente di Epsilon 9: Michelle Ameen Billy; Ufficiali della
sicurezza: John Dresden, Joshua Gallegos, Rod Perry; Voce del computer: Doug
Hale
