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火鳥 勇太郎（かとり ゆうたろう） ／ ファイバード
声 - 松本保典
宇宙警備隊隊長・ファイバードが天野博士製作の人型アンドロイド「火鳥勇太郎[4]」と一体化した姿。外見の人間年齢は20歳くらい。宇宙年齢は12,000歳。身長185cm、体重85kg。血液型はAB型。
体表は天野博士が開発したアンドロイド用のスーパーシリコンで出来た人工皮膚で覆われているため、人間同様の外見となっている。ファイヤージェットやファイヤーシャトルと合体する際は、表面の人工皮膚が吹き飛んでしまうが、最初に人工皮膚を固着させて人間の姿をとった際、自分のエネルギーと一体化させたので、合体解除後に自身で復元する事が可能。また偽装の為に「アマノX28」と呼ばれる人工血液を体内に循環させている。
普段は天野博士の助手をしており、白衣と眼鏡姿でいることもある。驚異的な運動能力と学習能力を持っているが、地球のことをよく知らない上に素直な性格のため非常に的外れな発言が多い[5]。また地球に来てすぐにTVで放送されていた銭形平次の時代劇を見た影響か、戦闘時に「オイラ」「手前ェら」「太ェ野郎だ」「神妙に御縄につけぇ」といった岡引口調を使う。
好物はハルカの作ったドーナツで、嫌いなものは食べ物だと勘違いしたタワシ。特技はオカリナの演奏で、これが終盤において勝利の鍵となった。
宇宙警備隊に入隊した理由は、「エクスカイザーに憧れて」[6]。ケンタから「火鳥兄ちゃん」と呼ばれている。日々感動することが趣味なので口癖は「感動だぁ」。
天野 博士（あまの ひろし）
声 - 永井一郎
65歳。天野平和科学研究所の創設者。近所の住民からは変人扱いをされている。資金獲得のために様々な発明を行っており、本来の役目とは別な効果を生み出したりする失敗作も多いものの、それが結果的に事件解決の手助けになることもしばしばである。
世界平和を真剣に考えており、数々のレスキューメカを開発。そのレスキューメカを操作するために開発したアンドロイドが、火鳥の地球で活動するための体となった。
メカや基地の開発資金を捻出する為に売り飛ばした先祖代々の土地への相続税を払っていないためレスキューを秘密で行っており、これが佐津田刑事から度々疑われる原因の1つにもなっていた。
よく美子にちょっかいを出しているが、実は美子に亡き妻のユリの面影を見ていた。
天野 ケンタ（あまの けんた）
声 - 伊倉一寿
10歳。天野博士の孫で、火鳥の弟分。天野平和科学研究所の近くに住んでおり、いつも研究所に入り浸っている。口癖は「ミラクル?」。
火鳥から貰ったリスターを腕に巻いており、宇宙警備隊地球特別隊員として火鳥たちと一緒に現場へ赴き、人質の救出などにも従事する他、後半からはフレイムショットを使ってテシターたちと戦うこともあった。そのためマスコミからは「謎のヘルメット少年」と呼ばれ、注目される。
初恋相手はアメリカに転校してしまった元クラスメートの富田ヨウコちゃん（声:西原久美子）。意外とシャイな一面がある。魚、特に鰯が嫌いだったが、火鳥に鰯のフライを無理矢理食べさせられてからは、美味さに気付き好物となった。
天野 ハルカ（あまの はるか）
声 - 岩坪理江
10歳。ケンタと同じく天野博士の孫で、ケンタとは父方の従妹同士で同級生。両親はドイツにいるため、天野博士の家で暮らしている。将来の夢はSF作家。
性格は基本的にかなり強気で、ほぼ全ての人物を黙らしてしまうほどである。また小学生ながら家事全般を取り仕切るしっかり者であるが、祖父が変な発明品ばかり作ってしまうため気苦労が絶えず、家計が火の車のため「服も買えない」とこぼしたこともある。
火鳥に憧れており、火鳥の姿もハルカが「自分の好み」でデザインしたものがモデルになっている。このため美子をライバル視している。
国枝 美子（くにえだ よしこ）
声 - 勝生真沙子
23歳。病院に勤める女医で、医大を飛び級で卒業している。
アンドロイドと知らず採血した火鳥の血に不審を持ったのがきっかけで彼に疑問を抱くようになる。火鳥の正体を知った後、天野博士の勧めに従い天野邸に住み込む形で天野平和科学研究所のメンバーに加わっており、フレイムショットでテシターたちを倒したこともある他、火鳥の吹いたオカリナのメロディーの中にマイナスエネルギーを弱める作用があることを発見している。
火鳥に対して仄かな想いを抱く描写もあったが、それ以上の仲に発展してはいない模様。趣味はサンショウウオの飼育。
チャンプ
声 - 伊倉一寿
ハルカが飼っているペットの小猿。
その他主人公の協力者
佐津田刑事
声 - 笹岡繁蔵
警視庁の自称敏腕刑事。捜査一課所属の35歳独身。柔道三段の有段者。先祖は岡っ引き。おにぎりと干物が好物でよくパトカーの中で食べている。
正義感は強いが捜査の仕方にやや問題があり、相手の胸倉を掴んで締め上げるなどかなり強引なやり方が多い。また意外と間抜けな一面も持ち合わせている。
天野博士を3年前に起きた30億円強奪犯と疑っており、事件発生の度に側に居合わせる天野博士に対して嫌味な態度を取る他、自分のパトカー（ガードスター）が時折いなくなることを理由に、天野博士を見張ることも多い。ガードスターの正体には終盤で明かされるまで気付かなかったが、それ以前から信頼はしており「俺の部下にしたい」と言ったこともあった。最後は互いに敬意を表して敬礼を交し合った。また天野博士とも終盤で和解しており、最後は宇宙警備隊に協力するようになる。
山咲モモコ
声 - 神代知衣
東西TV所属のリポーター。24歳。イベント、新名所、事件・事故現場などどんなところにでも出かけている。ファイバードに助けられてからは「ファイバード様」と慕い、現場にてモーションをかけたり黄色い声援を送ったりしている。白衣と眼鏡を着用した火鳥には会ったことがあるが、美子に教えられるまで彼を火鳥だとは気付かず「眼鏡をかけたダサい助手」と称していた。実は、清少納言の子孫であるらしい。全編通してのコメディリリーフ的存在。
準レギュラー・ゲスト
カメラマン
声 - 郷里大輔
モモコ専属のカメラマンで、モモコを「モモちゃん」と愛称で呼んでいる。本編では一度も名前で呼ばれることも無かった。
天野ユリ
声 - 天野由梨
天野博士の婦人。故人。天野たすくの母親で、ケンタ・ハルカの祖母でもある。1943年10月7日生まれのA型。大学時代から天野博士に理解を示し、結婚してからも彼を支えながら、ボランティアなどを行っていた。しかし、トラックに轢かれそうになった老婆を助けようとして事故に遭い、そのまま帰らぬ人となった。彼女の死が天野博士の世界平和を願う原点である。幽霊となった今でも博士たちのことを草葉の陰から見守っているようである。
天野アキコ
声 - 友近恵子
ケンタの母親。専業主婦。天野博士は彼女の義父にあたる。典型的な教育ママのようで、マザーマリアを尊敬している。成績優秀なハルカに比べて、成績がイマイチなケンタによくハッパをかけていた。ケンタが天野博士のところに出入りすることや火鳥とつきあうことを良く思っていなかったが、最終決戦直前に事情を知ることになる。
天野たすく
声 - 徳丸完
天野博士の実子にしてハルカの父親。ドイツ在住。父とは性格が正反対で犬猿の仲。幼い頃に母親を亡くし、研究熱心だがそれ以外はいい加減な父親に育てられたため、早くから親離れし自立していた。ハルカをドイツに住まわせようとしたが、最終的にはハルカの意思を尊重し、天野博士との同居を許す。
天野ナツエ
声 - 一城みゆ希
ハルカの母親。夫と共にドイツで生活している。結構マイペースな性格。
一平＆五郎
声 - 中村大樹､富田晃介
第7話から登場。ペルシャ秘宝展の真紅のダイヤを盗み出そうと計画していたが、火鳥と遭遇さらにドライアスの襲撃で計画は失敗し、心を入れ替える。その後も時々登場。最終話では、天野平和科学研究所のレスキュー部隊の一員となっていた。
ヒルマン
声 - 今西正男
天野の科学者仲間。大気の汚染を取り除く大気元素浄化装置を創り上げる程の実力者。大気元素浄化装置用の増幅装置を天野博士が新カタルシス砲への応用を求めた際には快諾した。
キャシー
声 - 吉田古奈美
ヒルマンの孫娘。まだ完成してなかった大気元素浄化装置の悪用を思いついたジャンゴによって誘拐された。ケンタによって救出された際には彼に胸を触られて怒った事も。
ハック
声 - 菊池正美
実験研究都市「未来都市2010」のメインコンピューター。火鳥とは火鳥の素体のアンドロイド体から親近感を覚え仲良くなるも、ジャンゴのコンピューターウィルスの実験に利用され、都市ごと大破させられてしまった事も。
チチク
声 - 鈴木れい子
南米の奥地に住む原住民の少年。村に昔から言い伝われている神の力を狙ったDr.ジャンゴに村を襲われた際、火鳥たちと知り合う。懐中電灯に興味を示していた。懐中電灯と引き換えに野鼠の燻製を渡した（ケンタ曰く、美味いらしい）。ケンタとは気が合うのか合わないのかよく喧嘩をしていた。最終章でもデビルの塔建造のために奴隷として働かされていた。
長老
声 - 丸山裕子
チチクの住む村の長老を務める老婆。洞察力が鋭く火鳥に対して「私欲とも邪念とも無縁の澄んだ瞳」と評していた。
アルバート
声 - 菊池正美
NASA基地勤務の新米飛行士だったが、後に月面基地の技術主任となっていた。性格はやや気弱だが、いざとなったら思い切った行動に出る好青年。少々薀蓄好き。