同样备受好评的还有主演群星的表现,无论是已经成为影迷老朋友的常驻角色还是全新加入的“海王”杰森·莫玛等,都成为IMAX大银幕上的亮眼存在。@吐槽电影院 点评:“全明星卡司又一次看得眼花缭乱。杰森·莫玛饰演的反派有种漫改feel,疯批形象让人印象深刻。女性角色都超美,而且是带有力量感的美。”“完全是一场数星星的游戏,查理兹·塞隆美得不可方物,IMAX这块大银幕物尽其用了!”在这里拍摄的时候,剧组还请到了大量的科学家做群演。他们都是即兴表演,但因为是核科学家,并且对奥本海默非常熟悉,因此即兴表演的内容很令诺兰惊讶。诺兰在采访中说:“你待过的一些片场,周围很多群演多少都在想着吃午饭,而这些人想的是核武器的地缘政治,而且对此所知甚多。其实这也每天都大大提醒着我们:我们必须非常努力,我们要忠于此地的历史,要真正知道我们在做什么。”