Casting Początkowo Yoshio Tsuchiya został obsadzony w głównej roli jako Atsumi, jednak był bardziej zainteresowany zagraniem przywódcy Mysterian, mimo ostrzeżeń ze strony Hondy, że jego twarz będzie niewidoczna przez cały film. Do roli Atsumiego i Etsuko zostali zatrudnieni znani z Rodana – ptaka śmierci (1956) Kenji Sahara i Yumi Shirakawa. W obsadzie znalazło się także troje aktorów z Godzilli (1954) – Momoko Kōchi, Akihiko Hirata i Takashi Shimura.
Rolę głównego dowódcy wojsk przeciw Mysterianom zagrał Susumu Fujita, jeden z etatowych aktorów Akiry Kurosawy znany głównie z odgrywania żołnierzy z okresu II wojny światowej.
Do roli ekspertów ONZ zostali zatrudnieni George Furness, brytyjski prawnik reprezentujący mecenasów Cesarstwa Japonii podczas Międzynarodowego Trybunału Wojskowego dla Dalekiego Wschodu oraz Harold Conway, amerykański księgowy podatkowy pracujący w Japonii, który potem był często rekrutowany do odgrywania postaci zachodnich, głównie amerykańskich, oficjeli w japońskich filmach.