小勞勃·道尼
電影的時間設定於《鋼鐵人2》與《雷神索爾》中的事件同時發生，前者是設定在《鋼鐵人》的6個月後。小勞勃·道尼在電影結尾中客串演出，重演《鋼鐵人》的托尼·斯塔克一角。小勞勃·道尼表示，製片人「只是希望在我們的超級英雄中製造交集，我在片中恰好跟威廉·赫特所飾演的羅斯將軍接觸，基本上我們或許只是一起進行有限度的合作關係。」很棒的一種東西就是他—和我都不想放棄太多東西—但他被我找到時已經處於失修的狀態，然後我看著他飾演這麼一個強而有力的角色時，他卻有一半的狀態收在袋裡，感覺真是很有趣。此外，電影以美國隊長正處於冰封之中作為另一個開場，此收錄於電影的DVD版本中。