- Pablo Schreiber - Jim Lovell
- Shea Whigham - Gus Grissom
- Lukas Haas - Michael Collins
- Ethan Embry - Pete Conrad
- Brian d'Arcy James - Joseph A. Walker
- Cory Michael Smith - Roger B. Chaffee
- Kris Rey - Marilyn See
- Gavin Warren - Young Rick Armstrong
- Lucy Stafford - Karen Armstrong
- J.D. Evermore - Christopher C. Kraft Jr.
- Leon Bridges - Gil-Scott Heron
- Steve Coulter - Guenter Wendt
- Skyler Bible - Richard F. Gordon Jr.
- William Gregory Lee - Gordon Cooper
- Brady Smith - Butch Butchart
- Matthew Glave - Chuck Yeager
- Rodney J. Hobbs - X-15 Flight Surgeon
- Kermit Rolison - George Mueller
- Willie Repoley - Jim Fucci
- Ben Owen - John Hodge
- Mark Armstrong - Paul Haney
- Kevin Buttimer - MSC Entrance Guard
- Dustin Lewis - Ralph Morse
- Robert Hatch - Joe Schmitt
- Anna Chazelle - White House Staffer
- Tyner Rushing - White House Staffer
- Philip Boyd - Reporter
- Stephanie Turner - Kelsey
- Timothy Batten - ABC Reporter
- Aurelien Gaya - Agence France Reporter
- Todd Truley - Houston Post Reporter
- Mark Kelly - Reporter - Apollo 11
- Tim Olcott - Reporter - Apollo 11
- Jamie Anne Allman - Times Reporter
- Charles Carroll - Senator
- Brian Mahoney - Fire Inspector
- Donald Watkins - Protestor
- Joshua Powell - MC Engineer
- Thomas Clay Strickland - MC Engineer
- Nelson Bonilla - NASA PAO
- Shawn Eric Jones - Wally Schirra (uncredited)
- Perry Zulu Jr. - Robert Lawrence (uncredited)
- Kent Wagner - Fred Haise (uncredited)
- Milton Saul - Reporter (uncredited)
- Aaron J. Brooks - NASA Pilot (uncredited)
- John F. Kennedy - Self (archive footage) (uncredited)
- Damien Chazelle
- Scott Robertson
- James M. Churchman
- Sheila Waldron
- Andrew Stahl
- Josh Singer
- James R. Hansen
- Steven Spielberg
- Wyck Godfrey
- Francine Maisler
- Marty Bowen
- Adam Merims
- Jeffrey Harlacker
- Mildred Iatrou
- Dan O'Connell
- Lee Gilmore
- John T. Cucci
- Ai-Ling Lee
- Jon Taylor
Ryan Gosling interpreta a Neil Armstrong en la película.
Claire Foy interpreta a Janet Shearon en la película.
Jason Clarke interpreta a Ed White en la película.
Kyle Chandler interpreta a Deke Slayton en la película.
Corey Stoll hace el papel de Buzz Aldrin.
Patrick Fugit interpreta a Elliot See en la película.
Christopher Abbott interpreta a David Scott en la película.
Ciarán Hinds interpreta a Robert R. Gilruth en la película.
Olivia Hamilton hace el papel de Patricia White.
Pablo Schreiber interpreta a Jim Lovell en la película.
Shea Whigham hace el papel de Gus Grissom.
Lukas Haas interpreta a Michael Collins en la película.
Ethan Embry interpreta a Pete Conrad en la película.
Brian d'Arcy James interpreta a Joseph A. Walker en la película.
Cory Michael Smith hace el papel de Roger B. Chaffee.
Kris Rey interpreta a Marilyn See en la película.
Gavin Warren hace el papel de Young Rick Armstrong.
Luke Winters interpreta a Older Rick Armstrong en la película.
Connor Blodgett hace el papel de Mark Armstrong.
Lucy Stafford interpreta a Karen Armstrong en la película.
J.D. Evermore interpreta a Christopher C. Kraft Jr. en la película.
Leon Bridges interpreta a Gil-Scott Heron en la película.
Steve Coulter hace el papel de Guenter Wendt.
Skyler Bible interpreta a Richard F. Gordon Jr. en la película.
William Gregory Lee hace el papel de Gordon Cooper.
Choppy Guillotte interpreta a John Young en la película.
Braydyn Nash Helms interpreta a Young Ed White Jr. en la película.
Edmund Grant interpreta a Older Ed White Jr. en la película.
Callie Brown interpreta a Young Bonnie White en la película.
Claire Smith hace el papel de Older Bonnie White.
Brady Smith interpreta a Butch Butchart en la película.
John David Whalen interpreta a John Glenn en la película.
Matthew Glave hace el papel de Chuck Yeager.
Rodney J. Hobbs interpreta a X-15 Flight Surgeon en la película.
Kermit Rolison interpreta a George Mueller en la película.
Willie Repoley interpreta a Jim Fucci en la película.
Ben Owen hace el papel de John Hodge.
Jim Stearns interpreta a David Hammock en la película.
James H. Williams interpreta a Pastor en la película.
Helen S. Jackson interpreta a Louise Sheron en la película.
Ambrit Millhouse hace el papel de Syringe Tech.
Mark Armstrong hace el papel de Paul Haney.
Kevin Buttimer interpreta a MSC Entrance Guard en la película.
Dustin Lewis interpreta a Ralph Morse en la película.
Robert Hatch interpreta a Joe Schmitt en la película.
Anna Chazelle interpreta a White House Staffer en la película.
Tyner Rushing hace el papel de White House Staffer.
Myra Brown interpreta a White House Attendant en la película.
Ronald Hicks interpreta a White House Attendee en la película.
Lawrence Jonasson interpreta a White House Attendee en la película.
Irina Labouz hace el papel de White House Attendee.
Anthony Paolucci hace el papel de Jim.
Philip Boyd interpreta a Reporter en la película.
Stephanie Turner hace el papel de Kelsey.
Timothy Batten interpreta a ABC Reporter en la película.
Aurelien Gaya interpreta a Agence France Reporter en la película.
Todd Truley interpreta a Houston Post Reporter en la película.
Mark Kelly hace el papel de Reporter - Apollo 11.
Tim Olcott interpreta a Reporter - Apollo 11 en la película.
Andrea Maria Hintermaier interpreta a Hamburg Press en la película.
Jamie Anne Allman hace el papel de Times Reporter.
Charles Carroll interpreta a Senator en la película.
Brian Mahoney hace el papel de Fire Inspector.
Donald Watkins hace el papel de Protestor.
Tess Oakland interpreta a Diner Patron en la película.
Michael Lee Kimel hace el papel de Bill Moon.
Ryan Clay Forbes interpreta a Bill Anders en la película.
Joshua Powell interpreta a MC Engineer en la película.
Thomas Clay Strickland interpreta a MC Engineer en la película.
Brad Kitchen hace el papel de Assistant Flight Director.
Tim Harper interpreta a Flight Activities Director en la película.
Andrew Armstrong interpreta a Booster Flight Controller en la película.
Kevin Johnson interpreta a CSQ Agena Systems en la película.
Damian Lovello interpreta a CSQ Gemini Systems en la película.
Nelson Bonilla interpreta a NASA PAO en la película.
Shawn Eric Jones interpreta a Wally Schirra (uncredited) en la película.
Andrew Stahl interpreta a Ken Mattingly en la película.
Mark Kirkman interpreta a MCC Fido en la película.
Brian David McCay interpreta a MCC Retro en la película.
Mark Schlichting interpreta a MCC GNC en la película.
Mark Yurgil interpreta a MCC EECOM en la película.
Andrew Buckman interpreta a MCC Guidance en la película.
Christopher Sgubin interpreta a MCC Network en la película.
Greg Puckett interpreta a Charles Berry (uncredited) en la película.
Perry Zulu Jr. interpreta a Robert Lawrence (uncredited) en la película.
Kent Wagner hace el papel de Fred Haise (uncredited).
Katelyn Davis interpreta a Sally See (uncredited) en la película.
George Linkenback hace el papel de Col. Frank Borman (uncredited).
Milton Saul interpreta a Reporter (uncredited) en la película.
Aaron J. Brooks interpreta a NASA Pilot (uncredited) en la película.
John F. Kennedy hace el papel de Self (archive footage) (uncredited).
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