トップをねらえ!
沖縄女子宇宙高校生徒。身体能力は非常に高く、グラウンドを50周走破するほどの、ずば抜けたスタミナの持ち主だが、マシーン兵器の操縦はてんで駄目で、学内では「全滅娘」という不名誉な称号で呼ばれている落ちこぼれであった、未熟ではあったが内に秘めた人並外れた根性をオオタコーチに見出され、猛特訓を続けながら徐々に力をつけていく。
バスターマシン1号のパイロット、ガンバスターではメインパイロット。
沖女生徒。才色兼備の優等生だがそれは日々の鍛錬に裏付けられたものである。ノリコを始め、彼女を慕う女生徒からは「お姉様」と呼ばれる。
周囲の偏見に晒されていたノリコを気遣いつつ戦力としては頼りなく思っていたが、やがては実践を通じてかけがえのない戦友同士となっていく。
落ち着いた性格の一方で精神的にもろい部分があり、愛するコーチと死に分かれることを恐れている。
太陽系絶対防衛戦の後にコウイチロウと結婚し沖女のコーチになったが、最終決戦に志願し、銀河中心殴り込み艦隊にバスターマシン3号で合流した。
バスターマシン2号のパイロット、ガンバスターではサブパイロット。
宇宙に上がったノリコ達が出会ったソ連（作品発表当時はまだ崩壊していなかった）からの候補生。タツミからは「天才」と呼ばれている。負けず嫌いで感情の起伏が激しく、ノリコ達に烈しいライバル心を抱いていたがやがて親友になる。「キツネ顔」とされ、バストが大きく重力が苦手。銀河系中心部では当初バスターマシン2号に搭乗していたが、最終決戦でカズミに譲り自分はシズラーブラックに搭乗する。
オオタ・コウイチロウ（コーチ）（CV：若本規夫）
沖女の講師にしてガンバスター開発者。元はノリコの父親の部下で、るくしおん艦隊の数少ない生き残りの一人である。ノリコの才能に注目し過酷なまでの試練を課す。一見冷徹に思えるがその心は「炎」のように熱い。実は不治の病・宇宙放射線病を抱えている。
ヱクセリヲン、ヱルトリウムの艦長。「なんてこった！」が口癖。
完全な理系人間である。ちなみに名前は無い。
アメリカ出身の宇宙パイロット。水兵として宇宙軍に入隊し、艦内訓練でトップ部隊パイロットに昇進した。カズミにペアを解消されたノリコとペアを組む。直後の戦闘で奮戦するがMIAに。そのことがトラウマとなり、ノリコは宇宙に出られなくなってしまう。OVAではノリコが「地球に帰ったらあなたのご両親に会わなくちゃ」と言ってるが、作中でその描写はない。小説版では彼の家族に彼の最期を伝える手紙を出し、スミスの兄から感謝の手紙と本編6話に登場する写真を受け取っている。
ヒグチ・キミコ（CV:渕崎ゆり子/勝生真沙子(結婚後。劇場版では引き続き渕崎氏が演じている)）
ノリコの親友で沖女のクラスメート。趣味は星占い。卒業後は家庭を持ち、一人娘のタカミがいる。結婚後の姓は「アカイ」。ヱルトリウムによる地球脱出計画が取りざたされた際、「(学生時代、ノリコが『コネ』によって特別扱いされていると誤解され、辛い思いをしたのを知っているのに、ノリコのコネを利用しようとする自分を)軽蔑してもいいから、娘の搭乗に口利きをしてほしい」と懇願し、「すっかり母親なんだ」とノリコに時間の流れを実感させた。
沖女生徒でトップ部隊候補の一人だった。ノリコに陰湿ないじめを行い、トップ部隊に選ばれなかったことを不服に思って彼女に一方的を挑むが敗北。彼女を認め笑顔で送り出した。
卒業後はコーチとして後進の育成に勤め(コウイチロウに引けを取らない鬼コーチっぷりだったようで、黒板に「カシハラのオールドミス!」とでかでかと落書きされていた)、最終話では沖女の校長となり、生徒たちと共に宇宙へ旅立つカズミを見送った。
リンダ・ヤマモト(CV:白石文子(旧OVA版)、松本さち(ゲーム))
トップ部隊におけるユングのパートナーであり友人。感情の起伏が激しいユングとは対照的に控えめな印象を受ける金髪の少女。ユングのパートナーを務めていることから操縦技術は決して低くないと思われるが、作中では名前と少しばかりのセリフがあるモブ扱い。第四話で自身の乗機が故障した為、ノリコのマシーンに乗って出撃するが、コクピットを兵隊怪獣に潰されて戦死した。小説版では為人が掘り下げられてアニメに比べて出番が大幅に増えており、スミスを失って落ち込んでいたノリコを励ます、挑戦的なユングをたしなめるなどの描写がある。名前の元ネタは勿論この人。
第一(作戦)課長（CV：不明）
第5話に登場する、地球帝国宇宙軍の軍人である。軍令部次長の「艦装のすんでない戦艦なぞ石のタヌキだ」の後に「しかし、現存する戦力では、万に一つの勝ち目もありません」と答える凛々しい女性。現状を冷静に分析する力と、忖度無しに事実を報告できる芯の強さが推測できる。
トップをねらえ!ネクストジェネレーション
ハヤミ・マリナ
15歳。ドジでマヌケでカメな主人公の眼鏡っ娘。寒いギャグを考えたり、言ったりするのが趣味。
バスターマシン4号のパイロット、グレートガンバスターではメインパイロット。エスパーな力も持ち合わせている。
セドウ・タクナを「若ハゲ様」と慕っている。
彼女の名前は『トップをねらえ!』のタカヤノリコの初期企画時の名前である。
未完で終わって実現はしていないが『トップをねらえ!』のラストの「オカエリナサイ」の“イ”が逆さなのは慌てて作った彼女のせいだった、というオチになる予定だった。
アラシ・ジュン
18歳。わがままでいじめっ子で破壊狂な一面もあり、目的のためなら仲間も人質にもしたりする過激な性格をしていたが、物語が進むにつれて、少しずつ丸くなっていく。
バスターマシン5号のパイロット、グレートガンバスターではサブパイロット。
いわゆる「お姉さま」のポジションなのだが、ハヤミ・マリナをはじめ、周りからも、とくに「お姉さま」とは呼ばれていない。
ムラマサ・スズコ
16歳。愛称はハヤミ・マリナからは「スズりん」、アラシ・ジュンからは「スズリン」と呼ばれている。一人称は「おれ」場合により「オレ」。
ハヤミ・マリナとアラシ・ジュンのペアのオペレーター。
自分でもネタもするぐらいに影が薄い。
いつも「サリス」というメーカーのバイク用ゴーグルを頭に付けている。
セドウ・タクナ
シリウス同盟のスパイだったが、連合艦隊が組織されてからはハヤミ・マリナ達と共に戦う。
シンダラのパイロット。エスパーである。
ハヤミ・マリナから「若ハゲ様」と呼ばれているが、お坊さん(と思われる)なので、スパイ活動をする際にカツラを付けていただけでハゲではないと推測される、ただ正体が知られてからも外していないので、もしかしたら…。
ハヤミ・マリナとは両想いの友達以上恋人未満な関係である。
ふくめんコーチX
ハヤミ・マリナとアラシ・ジュンの正体不明(笑)な覆面のコーチである、つけているのは覆面ではなく仮面だけど「ふくめんコーチX」である。
その正体は、エルトリウムで冷凍睡眠をしていた銀河連邦初代大統領「ユング・フロイト」である。
パイロットになれない理由(吐血をしている)がありハヤミ・マリナ達のコーチをしていた、しかし、最終決戦では無理をしたのか、または、そんな事は無かった事になったのかは不明であるがシズラー・ブラック改で出撃した。
タシロ・タツミ(タシロ軍神)
旧地球帝国旗艦エルトリウムの艦長。相変わらず「なんてこった!」が口癖。
副長
エルトリウムの副艦長でメインコンピューター。相変わらず名前が無い。
グレートアトラクター
宇宙の意志呼ばれている異変の黒幕。
宇宙怪獣の上位的存在で、その正体は絶対唯一宇宙創造の神を名乗る「宇宙超獣」である。
トップをねらえ2!
主人公。見た目は人間そのものだが、実はナノマシンによって構成されたアンドロイドであり、その正体はバスターマシン7号。自称火星のマリネリス峡谷育ち。以前の記憶が無く、「ノノリリ」なる人物に憧れて「ノノ」と名乗っている。彼女に憧れ、宇宙パイロットになるために街へ出る。ラルクを「お姉さま」と呼んで慕っている。
ラルク・メルク・マール （CV：坂本真綾）
火星上空の衛星基地メガネビュラに所属する「最強のトップレス」で地球出身。バスターマシン19号ディスヌフの現パイロットで、撃墜スコアはトップ。チコやニコラには「姫」と呼ばれており、その成績から顔も広く知られておりファンも多い。物質を量子化して転送する技術に長けており、ふだんはディスヌフを呼び寄せるのに使っているが他の物体を転送して敵を攻撃したりすることも可能。多少ぶっきらぼうな話し方をし、あまり友人もいない模様だが、心根は優しく、いざというときには人助けもする。
幼いながらも撃墜数2位の新鋭で次期エースと目されている。ラルクをライバル視しており、スコアで勝つことを至上の目標としている。性格的にはまだまだ子供でワガママだが、意外に見るところは見ている。トップレスの中で唯一、カシオを泣かせながらも仲がいい。小さい頃に好きだった男の子を病気で亡くしており、その時に何もできなかった自分を責めると同時にトップレスの能力について疑問を抱いているが、ある戦闘をきっかけにそれを克服し、トップレス達のムードメーカー的存在になる。
バスターマシン90号キャトフヴァンディスのパイロット。
通称「ニコラ」。双子と並んでトップレス達のリーダー的存在。一見飄々としているが、内心では成長と共にトップレスの能力がなくなる「あがり」を極端に恐れており、戦闘では能力を消費しないよう極力他人を利用する戦い方をする。
好きな飲み物：甘いコーヒー、コーラ
好きなお菓子：激辛スナック
趣味：フィギュア集め(主に超合金もの)
同じく名前の由来は、スイスの時計メーカー「ヴァシュロン・コンスタンタン」。
元トップレスでディスヌフの前パイロット。今は作戦の指示やトップレス達のケア、世話役をしている。一応肩書きだけは「コーチ」だが、トップレスたちからはかなり軽んじられている。現在の風貌からは想像できないほど優秀なトップレスだったが、「あがり」を恐れるあまり、能力があるうちに自ら虚偽のあがりの申請してわずか2年半でトップレスをやめた。しかし3年連続でトップスコアをたたき出し、しかも最後の1年間はたった半年でトップスコアを獲得しており、過激な戦闘スタイルとあいまって現役時代に暴れ馬と呼ばれる伝説を生み出すほどの存在になっていた。
名前の由来は、トップレスには「時間がない」ことに掛けて、時計メーカーのブランド名からで、日本のメーカー「カシオ」。
サーペンタイン姉妹 （CV：小林沙苗（姉）、松岡由貴（妹））
姉のピアジェと妹のルクルトの双子姉妹。トップレス全体の指導者的存在であり、一目置かれている。「2人で1人」の存在であり、2人が一緒であることによりトップレスの能力を発揮できる。軍人や政治家に跨る「秘密サークル」を主宰し、怪しい活動を繰り広げている。ニコラ、トランシスの前パイロットもサークルメンバー。
ピアジェ(姉)の名前の由来は、スイスの時計メーカー「ビアジェ」。
ルクルト(妹)の名前の由来は、スイスの時計メーカー「ジャガー・ルクルト」
