オリジナルアニメシリーズで古代守役を演じているのは、2008年3月3日に亡くなられた声優の広川太一郎さん。テレビアニメ「あしたのジョー」のカーロス・リベラ役なども務めました。テレビアニメ「宇宙戦艦ヤマト2199」では、 宮本充さんが古代守役を担当。テレビアニメ「THE ビッグオー」のロジャー・スミス役なども演じています。

メルダ・ディッツ役を演じている声優は、伊藤静さん。テレビアニメ「あさっての方向。」「D.Gray-man」「ハヤテのごとく！」などにも出演しています。

アニメ映画「ヤマトよ永遠に」でサーシャ役を演じているのは、テレビアニメ「機動戦士ガンダム」「無敵ロボ トライダーG7」「愛少女ポリアンナ物語」などにも出演している声優の潘恵子さん。

オリジナルアニメシリーズでは、生前、テレビアニメ「ちびまる子ちゃん」のさくら友蔵役なども務めた声優の青野武さんが、真田志郎役を担当。リメイクアニメシリーズで真田志郎役を演じているのは、テレビアニメ「重戦機エルガイム」「機甲戦記ドラグナー」「BRIGADOON まりんとメラン」などにも出演している声優の大塚芳忠さんです。

オリジナルアニメシリーズで斉藤始役を演じているのは、テレビアニメ「科学忍者隊ガッチャマン」のコンドルのジョー役なども務めている歌手、俳優、声優のささきいさおさん。アニメ映画「宇宙戦艦ヤマト2199 星巡る方舟」、リメイクアニメシリーズでは、テレビアニメ「黒執事」「FAIRY TAIL」などにも出演している声優の東地宏樹さんが、斉藤始役を担当しています。

オリジナルアニメシリーズで藤堂平九郎役を担当しているのは、俳優、声優の伊武雅刀さん。テレビアニメ「宇宙戦艦ヤマト2199」、アニメ映画「宇宙戦艦ヤマト2199 星巡る方舟」では、生前、俳優、声優として活躍し小川真司さん、アニメ「宇宙戦艦ヤマト2202 愛の戦士たち」「宇宙戦艦ヤマト2205 新たなる旅立ち」では、俳優、声優の小島敏彦さんが藤堂平九郎役を演じています。

オリジナルアニメシリーズで島大介役を務めているのは、生前、テレビアニメ「あしたのジョー」の力石徹役なども演じた仲村秀生さん。アニメ映画「宇宙戦艦ヤマト 完結編」では島大介役がダブルキャストとなっており、ささきいさおさんも島大介役を演じています。リメイクアニメシリーズでは、声優の鈴村健一さんが担当。テレビアニメ「銀魂」「初恋モンスター」「銀河英雄伝説 Die Neue These」などにも出演しています。

徳川彦左衛門役をオリジナルアニメシリーズで演じている声優は、佐渡酒造役も務めた永井一郎さん。リメイクアニメシリーズで徳川彦左衛門役を演じている声優は、テレビアニメ「サイボーグ009 THE CYBORG SOLDIER」「ボンバーマンジェッターズ」などにも出演している麦人さんです。

オリジナルアニメシリーズで土方竜役を演じたのは、1981年4月19日に亡くなられた声優の木村幌さん。テレビアニメ「宇宙戦艦ヤマト」「宇宙戦艦ヤマト2」「宇宙戦艦ヤマト 新たなる旅立ち」では、ナレーターなども務めました。リメイクアニメシリーズで最初に土方竜役を務めた声優は、 2018年8月13日に亡くなられた石塚運昇さん。アニメ「宇宙戦艦ヤマト2202 愛の戦士たち」の第21話からは、声優の楠見尚己さんが土方竜役を担当しています。

山本玲役は、声優の田中理恵さんが担当。テレビアニメ「破壊魔定光」「ふたりはプリキュア Max Heart」「西の善き魔女 Astraea Testament」などの作品でも活躍しています。

テレビアニメ第1作とアニメ映画の「宇宙戦艦ヤマト」、テレビアニメ「宇宙戦艦ヤマト 新たなる旅立ち」では、1984年7月3日に亡くなられた女優、声優の平井道子さんがスターシャ役を担当。「宇宙戦艦ヤマト 新たなる旅立ち」、アニメ映画「さらば宇宙戦艦ヤマト 愛の戦士たち」「ヤマトよ永遠に」では声優の上田みゆきさん、リメイクアニメシリーズでは、声優の井上喜久子さんがスターシャ役を演じています。

オリジナルアニメシリーズで古代進役を務めたのは、1995年9月25日に亡くなられた声優の富山敬さん。テレビアニメ「タイガーマスク」の伊達直人役、「UFOロボ グレンダイザー」の宇門大介役なども演じました。リメイクアニメシリーズでは、声優の小野大輔さんが古代進役を担当。テレビアニメ「涼宮ハルヒの憂鬱」「君のいる町」「ソマリと森の神様」などの作品でも活躍しています。