| Caractère | Acteur |
|---|---|
| James T.Kirk | William Shatner |
| Spock | Léonard Nimoy |
| Léonard McCoy | DeForest Kelley |
| Nyota Uhura | Nichelle Nichols |
| Montgomery Scott | James Doohan |
| Hikaru Sulu | George Takei |
| Pavel Tchekov | Walter Koenig |
Personnages récurrents
| Caractère | Acteur |
|---|---|
| Christophe Brochet | Jeffrey Hunter |
| Numéro un | Majel Barrett |
| Sarek | Marc Lénard |
| Amanda Grayson | Jane Wyatt |
| Scotty | James Doohan |
| Uhura | Nichelle Nichols |
| Tchekov | Walter Koenig |
| Sulu | George Takei |
Étoiles invitées
| Caractère | Acteur |
|---|---|
| Le capitaine Gorn | Bill Erwin |
| Lieutenant Janice Rand | Grace Lee Whitney |
| Lieutenant Ayelborne | David Âme |
| Lieutenant Leslie | Eddie Paskey |
| Lieutenant DeSalle | Michael Ansara |
| Lieutenant-commandant McGivers | Ron Howard |
| Lieutenant Riley | Michael Forêt |
| Commandant Kor | John Colicos |
| Kang | Michael Ansara |
| Kodos le bourreau | Léonard Nimoy |
| Khan Noonien Singh | Ricardo Montalban |
| Harry Mudd | Roger C.Carmel |
| Sylvia Tilly | Marie Wiseman |
| Michael Burnham | Sonequa Martin-Vert |
| Cendres Tyler | Shazad Latif |
| Paul Stamets | Anthony Rapp |
| Jett Reno | Tig Notaro |
Caractères supplémentaires
| Caractère | Acteur |
|---|---|
| Yeoman Rand | Grace Lee Whitney |
| Chapelle des infirmières | Majel Barrett |
| Enseigne Tchekhov | Walter Koenig |
| Enseigne Sulu | George Takei |
| M'Benga | Booker Bradshaw |
| Arex | Ted Cassidy |
| Balok | Clint Howard |
| Élan de Troie | France Nuyen |
| Leïla Kalomi | Majel Barrett |
| Losira | Susan Olivier |
| Miramanée | Barbara Lune |
| Shahna | Yvonne Craig |
| Vina | Susan Olivier |
| Zarabeth | Marj Dusay |