 | Michael Caine als Brad Crane |
 | Katharine Ross als Capt. Helena Anderson |
 | Richard Widmark als Gen. Thaddeus Slater |
 | Richard Chamberlain als Dr. Hubbard |
 | Olivia de Havilland als Maureen Schuester |
 | Ben Johnson als Felix |
 | Lee Grant als Anne MacGregor |
 | José Ferrer als Dr. Andrews |
 | Patty Duke als Rita |
 | Slim Pickens als Jud Hawkins |
 | Bradford Dillman als Maj. Baker |
 | Fred MacMurray als Maj. Clarance Tuttle |
 | Henry Fonda als Dr. Walter Krim |
 | Cameron Mitchell als Gen. Thompson |
 | Christian Juttner als Paul Durant |
 | Morgan Paull als Dr. Newman |
 | Alejandro Rey als Dr. Martinez |
 | Don Barry als Pete Harris |
 | Elizabeth Rogers als Woman Scientist |
| Doria Cook-Nelson als Mrs. Durant |
| Robert Varney als Mr. Durant |
 | Ernie F. Orsatti als Duty Officer |
 | Patrick Culliton als Sheriff Morrison |
| John Furlong als Cameraman |
| Chris Petersen als Hal |
| Jerry Toomey als Eddie |
| Barbara Costello als Receptionist / Nurse |
| Jenifer Taurins als Nurse |
| David Himes als Radioman |
| Mara Cook als Secretary |
| Joey Eisnach als Bee Boy |
| Stephen Powers als Radarman |
| Chris Capen als Lieutenant |
| Tony Haig als Officer #2 |
| Bill Snider als Radarman #2 |
| George Simmons als Nurse |
| Arell Blanton als Sergeant |
| Trent Dolan als Radio Sergeant |
| John Williams als Launching Officer |
 | Steven Marlo als Pilot #1 |
| Phil Montgomery als Mechanic |
| Jim Galante als Doctor |
| Frank Blair als Self |
| Marcia Nicholson als Captain |
 | Arthur Space als Engineer |
 | Chuck Hayward als Standby Engineer |
| Glenn Charles Lewis als Chemical Warfare Guard |
 | Art Balinger als Radio Announcer |
| Michael Sheehan als Airman #1 |
| Howard Culver als Airman #2 |
| Buzz Barbee als Briefing Guest (uncredited) |
| Ken Clayton als Dr. Moore (uncredited) |
| Marneen Fields als Train Passenger (uncredited) |
 | Bob Harks als Townsman (uncredited) |
| Mike Johnson als Burning Man (uncredited) |
| Jack Krupnick als Train Passenger (uncredited) |
 | Lawrence Moran als Colonel's Son (uncredited) |
 | Monty O'Grady als Briefing Guest (uncredited) |
 | John Otrin als Wild Lines (uncredited) |
 | Leoda Richards als Briefing Guest (uncredited) |
| Norman Stevans als Briefing Guest (uncredited) |
| Irwin Allen | Director |
| Stirling Silliphant | Screenplay |
| Arthur Herzog III | Novel |
| Paul Zastupnevich | Costume Design |
| Stan Jolley | Production Design |
| Fred J. Koenekamp | Director of Photography |
| Irwin Allen | Producer |
| Jack Baur | Casting |
| Harold F. Kress | Editor |
| Jerry Goldsmith | Original Music Composer |
| George E. Swink | Post Production Supervisor |
| Howard Jensen | Special Effects |
| Ruby Ford | Hairstylist |
| Tony Lloyd | Makeup Artist |
| Norman A. Cook | Production Manager |
| L.B. Abbott | Visual Effects |
| Stuart A. Reiss | Set Decoration |
| Ernie F. Orsatti | Stunts |
| Loren Janes | Stunts |
| Larry Holt | Stunts |
