 | Walter Pidgeon als Dr. Edward Morbius |
 | Anne Francis als Altaira Morbius |
 | Leslie Nielsen als Commander John J. Adams |
 | Warren Stevens als Lt. 'Doc' Ostrow |
 | Jack Kelly als Lt. Jerry Farman |
 | Marvin Miller als Voice of Robby the Robot |
 | Earl Holliman als Cookie |
 | Richard Anderson als Chief Engineer Quinn |
 | George D. Wallace als Bosun |
 | Robert Dix als Crewman Grey |
 | Jimmy Thompson als Crewman Youngerford |
 | James Drury als Crewman Strong |
| Harry Harvey Jr. als Crewman Randall |
| Roger McGee als Crewman Lindstrom |
| Peter Miller als Crewman Moran |
 | Morgan Jones als Crewman Nichols |
| Richard Grant als Crewman Silvers |
 | James Best als Crewman (uncredited) |
 | William Boyett als Crewman (uncredited) |
 | Les Tremayne als Narrator (uncredited) (voice) |
 | Frankie Darro als Robby the Robot (interior) (uncredited) |
| George J. Folsey | Director of Photography |
| Edwin B. Willis | Set Decoration |
| Cyril Hume | Screenplay |
| Ferris Webster | Editor |
| Cedric Gibbons | Art Direction |
| Arthur Lonergan | Art Direction |
| Walter Plunkett | Costume Design |
| Bebe Barron | Original Music Composer |
| Helen Rose | Costume Design |
| Nicholas Nayfack | Producer |
| Fred M. Wilcox | Director |
| Louis Barron | Original Music Composer |
| Hugh Hunt | Set Decoration |
| John Lipow | Sound Editor |
| Kendrick Kinney | Sound Editor |
| Irving Block | Story |
| Allen Adler | Story |
