| Emily @ the Edge of Chaos (2021) als Sigmund Freud (voice) |
| My Brother Vincent (2018) als Self |
| Star Trek: Inside the Roddenberry Vault (2016) als (archive footage) |
| For the Love of Spock (2016) als Self (archive footage) |
| 50 Years of Star Trek (2016) als Self |
| To Be Takei (2014) als Self |
| The Prime Ministers: The Pioneers (2013) als Levi Eshkol (voice) |
| Leonard Nimoy's Oral History (2013) als Self - Interviewee |
| Star Trek Into Darkness (2013) als Ambassador Spock |
| Hava Nagila: The Movie (2012) als Self |
| Zambezia (2012) als Sekhuru (voice) |
| Transformers: Dark of the Moon (2011) als Sentinel Prime (voice) |
| Billy Blackburn's Treasure Chest: Rare Home Movies and Special Memories (2011) |
| Classic TV Bloopers Uncensored (2011) als Himself |
| Star Trek: Evolutions (2009) als Narrator |
| The Evolution of the Enterprise (2009) als Self |
| Land of the Lost (2009) als The Zarn (voice) |
| Bring Back... Star Trek (2009) als Self |
| Star Trek (2009) als Ambassador Spock |
| Star Trek: The Captains' Summit (2009) als Self |
| The Pixar Story (2007) als Spock (archive footage) |
| Star Trek: Beyond the Final Frontier (2007) als Self - Host |
| The Once and Future Griffith Observatory (2006) als Self |
| William Shatner in Concert (2006) als Self |
| 40 Years of Star Trek (2006) als Self |
| Ringers: Lord of the Fans (2005) als Self |
| Rambam - The Story of Maimonides (2005) als Rambam (voice) |
| Reflections on Spock (2004) |
| Kiss 'N' Tell: Romance in the 23rd Century (2004) |
| Birth of a Timeless Legacy (2004) |
| The Making of 'Atlantis: The Lost Empire' (2002) als Self |
| Mind Meld: Secrets Behind the Voyage of a Lifetime (2001) als Himself |
| Atlantis: The Lost Empire (2001) als King Kashekim Nedakh (voice) |
| The Fly Papers: The Buzz on Hollywood's Scariest Insect (2000) als Narrator |
| Sinbad: Beyond the Veil of Mists (2000) als Akron/ Baraba/ King Chandra |
| Forging Greatness: Lincoln in Indiana (2000) als Narrator |
| The Story of Computer Graphics (1999) als Narrator |
| Y2K Family Survival Guide (1999) als Self - Host / Narrator |
| Rashi: A Light After The Dark Ages (1999) als Rashi (voice) |
| A Life Apart: Hasidism in America (1998) als Narrator |
| The Lost World (1998) als Angus McArdle |
| Brave New World (1998) als Mustapha Mond |
| Trekkies (1997) als Self |
| David (1997) als Samuel |
| The Harryhausen Chronicles (1997) als Himself (Narrator) |
| Star Trek: 30 Years and Beyond (1996) als Self |
| Star Trek Story (1996) als Self |
| Jellies & Other Ocean Drifters (1996) als Narrator |
| Star Trek: The Next Generation - Unification (1995) als Spock (archive footage) |
| The New Explorers: The Science of Star Trek (1995) als Self |
| Bonanza: Under Attack (1995) als Frank James |
| William Shatner's Star Trek Memories (1995) als Self |
| Science Fiction: A Journey Into the Unknown (1994) |
| The Making of 'The Pagemaster' (1994) als Self (archive footage) |
| Star Trek: A Captain's Log (1994) als Himself |
| The Pagemaster (1994) als Dr. Jekyll / Mr. Hyde (voice) |
| Destiny in Space (1994) als Narrator (voice) |
| The Halloween Tree (1993) als Mr. Moundsroud (Voice) |
| Titanica (1992) als narrator |
| Star Trek VI: The Undiscovered Country (1991) als Captain Spock |
| Star Trek: 25th Anniversary Special (1991) als Self - Host |
| Never Forget (1991) als Mel Mermelstein |
| Star Trek V: The Final Frontier (1989) als Captain Spock |
| The Star Trek Saga: From One Generation to the Next (1988) als Self |
| Star Trek IV: The Voyage Home (1986) als Captain Spock |
| The Transformers: The Movie (1986) als Galvatron (voice) |
| Aladdin and His Wonderful Lamp (1986) als The Evil Moroccan Magician |
| Super Duper Bloopers (1986) als Himself |
| Planets of the Sun (1985) als Narrator |
| Hollywood's Funniest All-Star Bloopers (1985) als Self (archive footage) |
| Lights: The Miracle of Chanukah (1984) als Greek Nobleman |
| Star Trek III: The Search for Spock (1984) als Captain Spock / Elevator Voice |
| Leonard Nimoy: Star Trek Memories (1983) als Host |
| Star Trek II: The Wrath of Khan (1982) als Captain Spock |
| A Woman Called Golda (1982) als Morris Meyerson |
| Night of 100 Stars (1982) als Self |
| Vincent (1981) als Theo van Gogh |
| Seizure: The Story of Kathy Morris (1980) als Dr. Richard Connought |
| Star Trek: The Motion Picture (1979) als Mr. Spock |
| Invasion of the Body Snatchers (1978) als Dr. David Kibner |
| Mitzi & 100 Guys (1975) als Self |
| The Missing Are Deadly (1975) |
| Rex Harrison Presents Stories of Love (1974) als Mick |
| The Alpha Caper (1973) als Mitch |
| Baffled! (1972) als Tom Kovack |
| Catlow (1971) als Miller |
| Assault on the Wayne (1971) als Comdr. Phil Kettenring |
| Valley of Mystery (1967) als Spence Atherton |
| Deathwatch (1966) als Jules LaFranc |
| Star Trek: The Cage (1965) als Spock |
| The Balcony (1963) als Roger |
| The Brain Eaters (1958) als Professor Cole |
| Satan's Satellites (1958) als Narab |
| Them! (1954) als Army Sergeant |
| Old Overland Trail (1953) als Chief Black Hawk |
| Zombies of the Stratosphere (1952) als Narab |
| Francis Goes to West Point (1952) als Football Player |
| Kid Monk Baroni (1952) als Paul 'Monk' Baroni |
| Rhubarb (1951) als Young Baseball Player (uncredited) |
| Queen for a Day (1951) als Chief |
| Symphony to the Planets: Mysteries Beyond Our Reach als Narrator |
| Symphony to the Planets: A Star to Call Home als Narrator |
| Leonard Nimoy Demonstrates the Magnavision Videodisc Player als Self |