Henriksen mimo wszystko wystąpił w filmie jako detektyw Hal Vukovich. Rolę cybernetycznego zabójcy proponowano takim aktorom jak Sylvester Stallone czy Mel Gibson, jednak obaj odrzucili tę propozycję. Mike Medavoy – współzałożyciel wytwórni Orion Pictures – zasugerował, aby Terminatora zagrał O.J. Simpson, jednak Cameron uznał, że Simpson nie byłby zbytnio przekonujący jako bezlitosny morderca.
Wytwórnia Orion Pictures początkowo chciała, aby Arnold Schwarzenegger wystąpił w roli Kyle’a Reese’a, jednak po spotkaniu Camerona ze Schwarzeneggerem, gdzie aktor zademonstrował reżyserowi, jak zagrałby cybernetycznego zabójcę, Cameron stwierdził: „zrobię z niego diabelnego Terminatora”. Przygotowując się do roli, Schwarzenegger przez trzy miesiące ćwiczył korzystanie z różnego rodzaju broni.
Wielu aktorów było rozważanych do roli Kyla Reese’a, w tym rockowy muzyk Sting, który spotkał się z Cameronem, by omówić angaż. Sting jednak odmówił zagrania w filmie, ponieważ Cameron był wówczas mało znanym reżyserem. Oprócz Stinga wśród rozpatrywanych aktorów do zagrania tej postaci byli też m.in. Christopher Reeve, Matt Dillon, Kurt Russell, Treat Williams, Tommy Lee Jones, Scott Glenn, Michael O’Keefe oraz Bruce Springsteen.