- Robin Williams jako Rodney Copperbottom, optimistický mladý robot, který sní o tom, že se stane vynálezcem.
- Ewan McGregor jako Fender Pinwheeler, Rodneyho nejlepší přítel a zručný mechanik.
- Halle Berry jako Cappy, krásná a oblíbená robotická přítelkyně Rodneyho idolu Bigwelda.
- Mel Brooks jako Bigweld, postarší a excentrický zakladatel Bigweld Industries, největší robotické korporace v Robot City.
- Greg Kinnear jako Ratchet, krutý a nelítostný generální ředitel Bigweld Industries, který plánuje ovládnout svět.
- Amanda Bynes jako Piper Pinwheeler, Fenderova mladší sestra a talentovaná zpěvačka.
- Drew Carey jako Crank Casey, opravář robotů a Rodneyho rádce.
- Jennifer Coolidge jako teta Fanny, Rodneyho výstřední teta a majitelka obchodu se suvenýry.
- Stanley Tucci jako Herb Copperbottom, Rodneyho milující, ale přehnaně ochraňující otec.
- Dianne Wiest jako Lydia Copperbottom, Rodneyho starostlivá a podporující matka.
- Chris Wedge jako Bigweldův robotický komorník, pan Gasket.