- Robin Williams ως Rodney Copperbottom, ένα αισιόδοξο νεαρό ρομπότ που ονειρεύεται να γίνει εφευρέτης.
- Ewan McGregor ως Fender Pinwheeler, ο καλύτερος φίλος του Rodney και ένας εξειδικευμένος μηχανικός.
- Η Halle Berry ως Cappy, η όμορφη και δημοφιλής φίλη ρομπότ του είδωλου του Rodney, Bigweld.
- Ο Mel Brooks ως Bigweld, ο ηλικιωμένος και εκκεντρικός ιδρυτής της Bigweld Industries, της μεγαλύτερης εταιρείας ρομποτικής στο Robot City.
- Greg Kinnear ως Ratchet, ο σκληρός και αδίστακτος CEO της Bigweld Industries που σχεδιάζει να καταλάβει τον κόσμο.
- Η Amanda Bynes ως Piper Pinwheeler, η μικρότερη αδερφή του Fender και μια ταλαντούχα τραγουδίστρια.
- Drew Carey ως Crank Casey, επισκευαστής ρομπότ και μέντορας του Rodney.
- Η Jennifer Coolidge ως θεία Fanny, η εκκεντρική θεία του Rodney και η ιδιοκτήτρια ενός καταστήματος με σουβενίρ.
- Stanley Tucci ως Herb Copperbottom, ο στοργικός αλλά υπερπροστατευτικός πατέρας του Rodney.
- Dianne Wiest ως Lydia Copperbottom, η φροντίδα και υποστηρικτική μητέρα του Rodney.
- Chris Wedge ως ρομπότ μπάτλερ του Bigweld, Mr. Gasket.