- Robin Williams ako Rodney Copperbottom, optimistický mladý robot, ktorý sníva o tom, že sa stane vynálezcom.
- Ewan McGregor ako Fender Pinwheeler, Rodneyho najlepší priateľ a zručný mechanik.
- Halle Berry ako Cappy, krásna a obľúbená robotická priateľka Rodneyho idolu Bigwelda.
- Mel Brooks ako Bigweld, starší a excentrický zakladateľ Bigweld Industries, najväčšej robotickej korporácie v Robot City.
- Greg Kinnear ako Ratchet, krutý a nemilosrdný generálny riaditeľ Bigweld Industries, ktorý plánuje ovládnuť svet.
- Amanda Bynes ako Piper Pinwheeler, Fenderova mladšia sestra a talentovaná speváčka.
- Drew Carey ako Crank Casey, opravár robotov a Rodneyho mentor.
- Jennifer Coolidge ako teta Fanny, Rodneyho excentrická teta a majiteľka obchodu so suvenírmi.
- Stanley Tucci ako Herb Copperbottom, Rodneyho milujúci, ale prehnane ochraňujúci otec.
- Dianne Wiest ako Lydia Copperbottom, Rodneyho starostlivá a podporujúca matka.
- Chris Wedge ako robotický komorník Bigwelda, pán Gasket.