L'acteur récemment aperçu dans Frequency, Kenneth Mitchell reprendra finalement le rôle déjà casté de l'officier Klingon, Kol alors qu'il devait être incarné par l'acteur Shazad Latif. Le comédien de Penny Dreadful, campera finalement le rôle du lieutenant Tyler, officier de la Fédération sur le Starfleet.

Rekha Sharma (The 100, Battlestar Galactica) s'ajoute au casting. Elle jouera l'officier de sécurité du Discovery, le commandant Landry. Clare McConnell sera Dennas et Damon Runyan, Ujilli, tous les deux des chefs de l'empire Klingon.