- James McEachin - Victor Milson
- Mary Jo Deschanel - Betty Fernandez
- Elya Baskin - Maxim Brailovsky
- Dana Elcar - Dimitri Moisevitch
- Oleg Rudnik - Dr. Vasili Orlov
- Natasha Shneider - Irina Yakunina
- Vladimir Skomarovsky - Yuri Svetlanov
- Victor Steinbach - Nikolaj Ternovsky
- Candice Bergen - SAL 9000 (voice)
- Gene McGarr - Commercial Announcer
- Herta Ware - Jessie Bowman
- Jan Tříska - Alexander Kovalev
- Larry Carroll - Anchorman on TV
- Ron Recasner - Hospital Neurosurgeon
- Robert Lesser - Dr. Hirsch
- Delana Michaels - Commercial Announcer
- Arthur C. Clarke - Man on Park Bench (uncredited)
- Peter Hyams
- Marshall Schlom
- Arthur C. Clarke
- Peter Hyams
- Peter Hyams
- Mario Iscovich
- Penny Perry
- Richard L. Anderson
- David Shire
- Donald Flick
- Carlos Delarios
- Michael J. Benavente
- Gene S. Cantamessa
Roy Scheider hace el papel de Dr. Heywood Floyd.
John Lithgow interpreta a Dr. Walter Curnow en la película.
Helen Mirren interpreta a Tanya Kirbuk en la película.
Bob Balaban interpreta a Dr. R. Chandra en la película.
Keir Dullea interpreta a Dr. David Bowman en la película.
Douglas Rain interpreta a HAL 9000 (voice) en la película.
Madolyn Smith Osborne hace el papel de Caroline Floyd.
Савелий Крамаров interpreta a Dr. Vladimir Rudenko en la película.
Taliesin Jaffe hace el papel de Christopher Floyd.
James McEachin interpreta a Victor Milson en la película.
Mary Jo Deschanel interpreta a Betty Fernandez en la película.
Elya Baskin hace el papel de Maxim Brailovsky.
Dana Elcar interpreta a Dimitri Moisevitch en la película.
Oleg Rudnik hace el papel de Dr. Vasili Orlov.
Natasha Shneider interpreta a Irina Yakunina en la película.
Vladimir Skomarovsky interpreta a Yuri Svetlanov en la película.
Victor Steinbach interpreta a Nikolaj Ternovsky en la película.
Candice Bergen hace el papel de SAL 9000 (voice).
Gene McGarr hace el papel de Commercial Announcer.
Herta Ware interpreta a Jessie Bowman en la película.
Jan Tříska hace el papel de Alexander Kovalev.
Larry Carroll interpreta a Anchorman on TV en la película.
Ron Recasner interpreta a Hospital Neurosurgeon en la película.
Robert Lesser interpreta a Dr. Hirsch en la película.
Delana Michaels hace el papel de Commercial Announcer.
Arthur C. Clarke interpreta a Man on Park Bench (uncredited) en la película.
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