Chris O'Donnellin hahmo, "G" Callen, on NCIS: n erikoisagentti ja johtaa kenttäryhmää, joka on nimetty Los Angelesin erityisprojektitoimistoon. O'Donnell on näyttelijä ja entinen malli, ja tunnetaan parhaiten rooleistaan Naisen tuoksu, Batman Forever, ja Batman ja Robin.
LL Cool J on sama kuin Sam Hanna, vanhempi NCIS-erikoisagentti, joka on Callenin kumppani ja entinen merivoimien SEAL. LL on kaksinkertainen Grammy-palkinnon voittaja, joka tunnetaan laajasti koko viihdeteollisuudessa laajasta työstään musiikissa, elokuvissa ja televisiossa.
Portugalilais-amerikkalainen näyttelijä Daniela Ruah tunnetaan parhaiten roolistaan Kensi Blyessä: NCIS: n erikoisagentti, joka on yhteistyössä detektiivin Marty Deeksin kanssa.
Linda Hunt merkitsee Hetty Langea, Los Angelesin erikoisprojektitoimiston operatiivista päällikköä. Huntin debyytti suurella näytöllä vuonna 1980 Robert Altmanin "Popeye" -elokuvassa, mutta hän on soittanut monenlaisia hahmoja elokuvissa, televisiossa ja teatterissa. Hänet tunnetaan parhaiten akatemiapalkinnostaan "Vesi vaarallisesti elämässä" -elokuvasta Billy Kwan.
Näyttelijä Eric Christian on Marty Deeks, etsivä Los Angelesin poliisiosastolla, joka toimii LAPD: n yhteyshenkilönä NCIS: ään. Hänen hahmonsa on kihloissa myös NCIS: n erikoisagentti Kensi Blyessä. Ennen liittymistä NCIS: Los Angeles, Christian on esiintynyt useissa elokuvissa ja televisio-ohjelmissa, mukaan lukien Hanki tosi, Ei toinen teini-elokuva, ERja 24.
Barrett Foa soittaa erikoisprojektitoimistoon nimitetyn teknisen operaattorin Eric Bealen. Ennen liittymistä NCIS: Los Angeles, Foa esiintyi pääasiassa teatterirooleissa.
Näyttelijä Renée Felice Smith on Nell Jones, älykkyysanalyytikko, joka työskentelee Eric Bealen kanssa mutta liittyy usein kenttäjoukkueeseen. Smithin näyttelijäurat alkoivat jogurttimarkkinoilla kuuden vuoden ikäisenä, ja hän liittyi CBS-draaman näyttelijöihin valmistumisen jälkeen yliopistosta.
Näyttelijä Nia Long liittyi näyttelijöihin vuonna 2017 Shay Mosleyna, NCIS: n pääsihteerinä Tyynenmeren operaatioissa. Koko uransa ajan hän on näytellyt yli 50 elokuvassa ja televisio-ohjelmassa, mukaan lukien Iso äidin talo, Alfie, Olemmeko siellä vielä?ja Paras miesloma.