本作の配役は、主演の二人にとどまらず脇を固めるキャスト陣もきわめて豪華かつ個性的です。実力派俳優から狂言師、さらには海外の映画関係者まで、既存の枠組みにとらわれないキャスティングが行われました。
二郎の良き友人でありライバルの本荘役には西島秀俊、上司の黒川役には西村雅彦が起用されました。黒川の妻を演じた竹下景子や、二郎の母役の大竹しのぶなど、日本映画界を代表する名優たちが物語の重厚感を支えています。さらに、夢の中に現れるイタリアの航空製作者カプローニ男爵には野村萬斎が扮し、その堂々たる立ち振る舞いと独特の台詞回しで作品に寓話的な奥行きをもたらしました。謎のドイツ人カストルプ役には、ジブリとゆかりの深い海外の映画プロデューサーであるスティーブ・アルパートが抜擢されるなど、驚きに満ちた配役が光ります。
