Dr. Samuel Beckett (spilt av Scott Bakula) en fysiker, opprinnelig fra Indiana. Albert Calavicci (spilt av Dean Stockwell) admiral i U.S. Navy. Sam's beste venn. Ziggy (stemme gitt av Deborah Pratt) en datamaskin som bruker kunstig intelligens for å kontrollere «Project Quantum Leap» og hjelpe Sam gjennom hans mange tidsreiser. Dr. Verbena Beeks (spilt av Candy Ann Brown) en psykiater som er en del av Quantum Leap-prosjektet.