William Shatner (Admiral James T. Kirk), Leonard Nimoy (Captain Spock), DeForest Kelley (Dr. Leonard 'Pille' McCoy), James Doohan (Captain Montgomery 'Scotty' Scott), George Takei (Lieutenant Commander Hikaru Sulu), Walter Koenig (Commander Pavel Chekov), Nichelle Nichols (Lieutenant Commander Nyota Uhura), Merritt Butrick (Dr. David Marcus), Mark Lenard (Botschafter Sarek), Judith Anderson (Hohepriesterin T'Lar), James B. Sikking (Captain Styles von der Excelsior), Miguel Ferrer (Erster Offizier), Allan Miller (Außerirdischer), Phillip R. Allen (Captain Esteban), Jeanne Mori (Helm), Bob K. Cummings (klingonischer Kanonier 1), Mario Marcelino (Komunikationsoffizier), Katherine Blum (vulkanisches Kind), Teresa E. Victor (Bordcomputer der Enterprise (Stimme)), Frank Welker (Spocks Schreie (Stimme)), Robert Hooks (Admiral Morrow), Charles Correll (Arbeiter im Weltraumdock), Judi M. Durand (Kontrolle im Weltraumdock (Stimme)), John Larroquette (Maltz), Grace Lee Whitney (Frau im der Caféterie), Branscombe Richmond (klingonischer Kanonier 2), David Cadiente (klingonischer Sergeant), Phil Morris (Trainee Foster), Sharon Thomas Cain (Kellnerin), Christopher Lloyd (Commander Kruge), Scott McGinnis (Mr. Adventure), Doug Shanklin (Gefängniswärter 2), Robin Curtis (Lieutenant Saavik), Paul Sorensen (Captain), Cathie Shirriff (Valkris), Stephen Liska (Torg), Carl Steven (Spock - mit 9 Jahren), Vadia Potenza (Spock - mit 13 Jahren), Stephen Manley (Spock - mit 17 Jahren), Joe W. Davis (Spock - mit 25 Jahren)