雖然動作巨星丹尼爾克雷格並不會讓人想到美國牛仔，但是導演強法瑞曾把演技派演員小勞勃道尼變成一名超級英雄，他對於挑選演員很有一套。他在丹尼爾克雷格這名英國演員身上看到《星際飆客》主人翁傑克羅根的影子：一個失憶的陌生人，出現在一個荒涼的西部小鎮，正好來得及拯救這座小鎮被外星人摧毀。導演強法瑞說：「他是我們挑選的第一個演員，我和他交談時發現他擁有史提夫麥昆那種硬漢的特質。」

丹尼爾克雷格非常擅於用很少的話表達很豐富的情緒，導演強法瑞繼續說：「美國西部片的精神是動作而不是對白，雖然我的電影一向都有很多對白，但是要拍一部真正的西部片，就得讓動作取代對白，這也是傑克這角色的個性。而丹尼爾把這角色演得非常傳神，他透過動作傳達了很多情緒。」丹尼爾克雷格是《虎豹小霸王》、《異形》和《銀翼殺手》的忠實影迷，他並不覺得結合這兩種電影類型會太扯，他承認他「以沉默寡言的克林伊斯威特作為他的角色的基礎。」

他也為了這個角色看了很多西部片，他說：「我看了很多約翰韋恩主演的西部片，但是我喜歡的是七零年代像是《小巨人》那種比較寫實的西部片。」至於該怎麼融入他的角色，丹尼爾克雷格覺得這完全不是問題，他說：「當我在西部沙漠，戴著牛仔帽、穿著皮靴、帶著一把槍，每天都在騎馬，我很自然就成為一個牛仔。」至於故事情節合不合理，丹尼爾克雷格認為十九世紀的西部拓荒者和印第安人絕對打不贏來自外太空的外星人，但是他說：「人類擁有強韌的生存本能，這些人很強悍，他們是拓荒者，另外還有本來就住在沙漠中的美國印第安人，他們能夠應付大自然的各種困境。」

最後一個完成選角的角色是哈里遜福特飾演的杜上校，他是片中赦免鎮上的牧場主人，也是這座沒落小鎮的經濟支柱。他曾經打過南北戰爭，經過殘酷的戰爭洗禮之後，他成為這座小鎮的獨裁者，而且他正在追殺搶走他的金子的人：傑克羅根。編劇奧西說：「如果沒有外星人，他就是片中的大壞蛋。」雖然哈里遜福特和史蒂芬史匹柏是長期的合作夥伴，但這並不代表他就一定會答應接演杜上校這角色。

導演強法瑞談到他是怎麼替這名超級巨星塑造一個精采的角色，他說：「對我的世代來說，他就像是約翰韋恩，他和他的作品密不可分。我記得第一次看他演《美國風情畫》，然後再看他演《星際大戰》和《法櫃奇兵》。他有一種粗獷的特質，雖然他一向都很迷人，但是也讓人摸不著頭緒，你永遠不知道他下一步會做什麼，他有一種危險性非常符合這個角色。」哈里遜福特則承認他比較喜歡這部電影中牛仔的故事，他說：「最有意思的是，十九世紀末的西部牛仔並不了解什麼是外星人。當外星人入侵小鎮，他們完全不知道發生什麼事，只能相信鎮上牧師的說法，那就是那些外星人是聖經理描述的惡魔。」

除了傑克羅根以外，鎮上的另一名神秘人物是一名叫艾拉的美女。艾拉似乎是跟著羅根來到鎮上，但是當外星人從天而降，只有她知道敵人想要什麼。製作團隊希望找到一名能夠同時散發出神秘感和擁有強悍個性的女演員。奧莉薇亞王爾德從2007年開始就是熱門影集「怪醫豪斯」的固定班底，而且她也拍過一些電影，包括去年的科幻大片《創：光速戰記》。製作團隊還沒看到這部電影的預告片之前就決定找她飾演艾拉這角色。

導演強法瑞說：「雖然她在《創：光速戰記》的預告片中只有一閃而過的畫面，但是卻讓人留下很深的印象，她的酷炫造型也讓科幻粉絲感到驚艷。除此之外，她其實是一個很實在、很有靈魂、很善良的女生，這種反差剛好符合艾拉這個角色。」這位女演員說：「我馬上就受到艾拉這角色的吸引，我看完劇本就很喜歡這故事，我也很想演這角色。西部片中的女性角色通常不是鄉下姑娘就是女牛仔，雖然很強悍，但絕對不會像艾拉是男人幫的一份子，更不會在片中扮演這麼關鍵的角色。她和傑克有某種關聯，而且對他有其他人沒有的影響力。」

導演強法瑞不但把《鋼鐵人2》的主要幕後工作人員帶來，也帶來該片中的一個主要演員山姆洛克威。他在《星際飆客》一片中飾演外號是「大夫」的酒吧老闆，當他的老婆瑪莉亞被外星人抓走，他也加入追捕隊，雖然他完全不是個冒險家。對他來說，《星際飆客》讓他想起小時候的幻想，他說：「這個故事把我帶到小時候，我們會玩牛仔和印第安人的人偶，假裝在拍電影。」

本身是一名印第安人的演員亞當畢奇在片中飾演奈特，被杜上校收養的牧場工人，也是他的左右手，他說：「我從來沒演過一個牛仔，我一向都只能演印第安人，所以能演一個牛仔很棒。」

曾經演過《黑金企業》的新生代演員保羅迪諾在片中飾演杜上校的兒子波西，他說：「波西這角色有他老爸當靠山，所以在鎮上作威作福、白吃白喝，想幹什麼就幹什麼，簡單來說，他就是一個被寵壞的小惡霸。」

曾經主演奈沙馬蘭執導的奇幻鉅片《降世神通：最後的氣宗》的童星諾亞林格在片中飾演警長的孫子艾密，當他的爺爺被外星人抓走，他也加入追捕隊，他說：「艾密是片中唯一的小孩，所以他會說出大家心裡想的事，而且他在這場冒險旅程中長大了很多。」編劇羅柏托奧西說：「就像許多經典西部片一樣，這部電影裡的每個角色都很重要，而且我們都能找到優秀的演員飾演每一個角色。」