- Robin Williams kot Rodney Copperbottom, optimistični mladi robot, ki sanja o tem, da bi postal izumitelj.
- Ewan McGregor kot Fender Pinwheeler, Rodneyjev najboljši prijatelj in izučen mehanik.
- Halle Berry kot Cappy, lepa in priljubljena robotska punca Rodneyjevega idola, Bigwelda.
- Mel Brooks kot Bigweld, starejši in ekscentrični ustanovitelj Bigweld Industries, največje robotske korporacije v Robot Cityju.
- Greg Kinnear kot Ratchet, kruti in neusmiljeni izvršni direktor Bigweld Industries, ki namerava prevzeti svet.
- Amanda Bynes kot Piper Pinwheeler, Fenderjeva mlajša sestra in nadarjena pevka.
- Drew Carey kot Crank Casey, serviser robotov in Rodneyjev mentor.
- Jennifer Coolidge kot teta Fanny, Rodneyjeva ekscentrična teta in lastnica trgovine s spominki.
- Stanley Tucci kot Herb Copperbottom, Rodneyjev ljubeč, a preveč zaščitniški oče.
- Dianne Wiest kot Lydia Copperbottom, Rodneyjeva skrbna in podpirajoča mati.
- Chris Wedge kot Bigweldov robot butler, gospod Gasket.