Ai lại muốn một diễn viên thiếu kinh nghiệm cho vai Madeleine Swann?
Christoph Waltz được chọn vào vai Franz Oberhauser, mặc dù anh từ chối bình luận về bản chất của vai diễn. Sau đó, với việc phát hành bộ phim, anh ta là Ernst Stavro Blofeld. Dave Bautista được chọn vào vai Mr. Hinx sau khi các nhà sản xuất tìm kiếm một diễn viên có nền tảng về thể thao tiếp xúc. Sau khi chọn Bérénice Lim Marlohe, một người mới tương đối, vào vai Sévérine trong Skyfall, Mendes đã tìm kiếm một diễn viên giàu kinh nghiệm hơn cho vai Madeleine Swann, cuối cùng chọn Léa Seydoux vào vai này. Monica Bellucci tham gia dàn diễn viên với vai Lucia Sciarra, trở thành, ở tuổi năm mươi, nữ diễn viên lớn tuổi nhất được chọn vào vai một cô gái Bond. Trong một cuộc phỏng vấn riêng với trang web Euroman của Đan Mạch, Jesper Christensen tiết lộ anh sẽ trở lại với vai diễn Mr. White từ Casino Royale và Quantum of Solace. Nhân vật của Christensen được cho là đã bị giết trong một cảnh dự định sẽ được sử dụng làm phần kết của Quantum of Solace, trước khi nó bị xoá khỏi bản cắt cuối cùng của bộ phim, cho phép anh trở lại trong Spectre.