除了由申奥、包贝尔、姚婷婷、卢正雨、张栾五位优秀的青年导演联合执导外，还集结了李汶翰、许君聪、王锵、杨子姗、杨超越、蔡明、包文婧、蓝盈莹、张凯丽、王迅、张双利、于洋、白泽泽、杨迪、潘斌龙、邓超元、文松、边少帅、黄允桐、马汉毅、高明辉、姚弛、西门飘飘、包贝尔、江易轩、靳阳阳、喻恩泰、衣云鹤、罗辑、范明、杨安迪、蔡国庆、程璐、盖雨嘉、李悟、韩彦博、白敬亭、钟显超、董康潮、韩曙光、吴纯一、赵天爱、任安妮、洪连城、小智、于飞、高航、赵华为、邹梓越、石栩慈等老中青少四代演员，更有“甜野男孩”丁真惊喜加盟特别出演。主演们笑称：李晨看起来像个糙汉，但实际上大黑牛对《空天猎》这部导演作品的细致和投入，非常人所能及。