鉄腕アトム (アニメ第2作)
声 - 島津冴子
クラスメートの女の子。3年2組の人気者。髪型はツインテール。
声 - 滝沢久美子
南洋の孤島ポチョムポチョム島に祖父(声 - 矢田稔)と共に捕らえられ、奴隷として働かされた少女。救助の手紙を入れた空瓶を入手したアトムによって、祖父共々救出される。一方、アトムはポチョムポチョムことロボット海蛇を退治した功で島の勇者となる。が、ルミーを優先する”勇者”を妬んだ原住民の娘ムウムウ(声 - 高島雅羅)によってアトムの首が斬られ、アトムがロボットとは知らない彼女は号泣する。後日、お茶の水小学校を祖父とともに訪れるが、二人が再会することはなかった。
原作では「ルミ子」という名前だった。また祖父は、初版ではヒゲオヤジの双子の弟だったが、単行本化の際、別キャラ(手塚スターの「ケリガン」)に変えられた。
声 - つかせのり子
ロボット消防士。たった1回のミスで登録を取り消され廃棄処分となった「ガラクタ三銃士」の一人。何度も表彰歴のあるベテラン消防士だったが、ホースが燃えてしまうという致命的ミスをおかし解雇された。ロボット廃棄工場に送られたがボス・ロボット(声 - 稲葉実)に救出される。旧職場が気になって様子を伺い始めるが不審者として手配される。リリィ、ピタットと力を合わせて「ホッピング・プレーン号」を完成させ、就職活動に臨む。南の島のサルタン(声 - たてかべ和也)に雇用されそうになるが、サルタン秘書(声 -岡崎ミハル)の嫉妬や登録抹消もあって不採用になる。当局に登録を抹消されているため、就職活動もままならず3人で意気消沈していた。が、突如発生した大火災で身を捨ててエネルギーが尽きるまで活躍、モニター越しに元同僚の賞賛を得る。彼ら「ガラクタ三銃士」の活躍により、「ロボットスクラップ工場」は「ロボット再生工場」と名を変え、再生ロボットに活躍の場を与えることとなった。旧職場に復帰したと思われる。
それぞれ原作で設定されたキャラで、第1作の同エピソードにも出ているが、特に巨大ロボットであるモンブラン・ブランドー・ヘラクレスに関してはデザイン変更がされている。
1997年2月8日、パイオニアLDCから本作を収録したVHSビデオ『鉄腕アトム(カラー版)感動編』上下巻が発売された。
2001年10月25日と2002年1月25日には、ユニバーサル・ピクチャーズ・ジャパンからDVD-BOX全2巻が発売。2009年9月18日と同年10月23日にも、ジェネオン・ユニバーサル・エンターテイメントジャパンからDVD-BOX全2巻が発売された。
2013年12月11日と2014年3月12日には、キングレコードから初のBlu-ray BOXとなる『鉄腕アトム Blu-ray Special Box』上下巻が発売された。
声 - 増岡弘
ヒゲおやじの元同僚。中欧のさる村に日本語教師として赴任し、現地で民宿を営む。向きが変わると麓の村が全滅するという、山上の人面岩の伝説を信じる村人が地震の頻発で引っ越すことを嘆いている。事件解決後、湖底に横たわる人面岩を眺めつつ、旧友一行の無事を寿いだ。
声 - 大木民夫
第25話のアバンタイトルと、エピローグのナレーター。エピローグにて、第24、25話で破壊されたプルートウを含む高性能ロボット7体の安息を、鎮魂詩で葬送した。
声 - 鎗田順吉
グラービア国の大統領秘書官。上半身と下半身が分離し、それぞれが独立して行動できる。
声 - たてかべ和也
ガキ大将。原作の丸刈り頭ではなく「アトム今昔物語」の帽子を被った姿に近い。
声 - 肝付兼太
人間の言葉と18種類の動物の言葉が喋れる砂漠の保安官。
声 - 水島裕
23世紀のタイムパトロール員。不注意から15世紀のサファイア王子に重症を負わせてしまい、歴史を正常に戻すべくアトムとブラック・ジャックを迎えに来る。
声 - 横尾まり