ジミー・オリオン（神谷明）1～35話
17才。銀河系の星、ガニメデの王子として生まれるが、ヘドロン皇帝に占領され、カプセルの乗せられ、地球に逃れる。そして物理学の権威者、敷島博士に助けられ、「メカンダー」の一員となる。敵の軍団・コンギスターと戦い、二度と自分の星とおなじ運命をたどらないよう地球を守ろうとする、暗い過去を抱き乍も、明るくくじけず、ロマンチストで、すごい情熱を心に秘めている。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
主人公。異星の王子という設定はグレンダイザー、ダイアポロンに続く。
どちらかといえば冷静な方に入る主人公なのかな……15年間カプセルの中で育てられた事もあり、どこか影がある感じの主人公かもしれない。あと主人公なのに、何故か顎が割れている事を気にしてはいけない。
メカンダー1、トライカー1、メカンダーマックス、メカンダージャイロのパイロット、メカンダーロボのメインパイロットで主に火器担当。
演じるのはもはや偉大な神谷明さん。ロボットアニメ好きならこの人を知らないはずがない。
矢島小次郎（曽我部和恭）1～35話
18才。「メカンダー」の一員。恋人をコンギスターに殺され、その憎しみに燃えて、「メカンダー」のメンバーに志願する。レーサーだったその抜群の運動神経を買われている。どちらかというと、口数が少なく、思ったことを行動で示す不言実行型の青年。ニヒルで、キザでスタイリスト。心は優しいのだが、口下手なので、誤解を受けやすい、天涯の孤児だけに考え方もジミーと異なり、現実的である。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
クール担当。メカンダー2、トライカー2、メカンダーブレーンのパイロット、メカンダーロボの操縦担当。第10，20話ではジープを前輪代わりにして発射するメカンダーマックスを護衛するために、ジープに乗って、コンギスター兵を迎え撃った為、他の2人と比べてメカンダーロボに搭乗した回数は2回少ない。
彼の過去は劇中で語られじまいだったが、婚約者を失ったような事を第24話で語られている。また不言実行型の設定は殆ど劇中では見られない。
誤解を受けやすいともあるが、メカンダーチームは序盤で特にチームの仲が悪かった訳でもなく、ジミーと小次郎の大きな喧嘩は一度も見られない。
クール担当だが、初期のエピソードではやや短気なところがあり、第8話や第12話では、焦って行動する事もあった。
あと
第8話は小次郎エピソード。
演じる曽我部和恭さんはロボットアニメではこれが初のレギュラー作品。ロボットアニメでは峰一平（超電磁マシーンボルテスⅤ）、夕月京四郎（闘将ダイモス）、ヤミノリウス帝王（元気爆発ガンバルガー）。かみそりアイザックを始めとするJ9シリーズのレギュラーの1人で有名。
2006年に惜しまれつつ他界。スーパーロボット大戦で小次郎を演じる機会が永久に無くなってしまった事が悔やまれる。
敷島竜介(野島昭生)1～35話
20才。「メカンダー」の結成者・敷島博士の息子で、メンバーのリーダー。育ちが良いため、常識に走りやすいが、その真面目な性格がリーダーとしての任務の遂行を可能にしている、規律と秩序に忠実で融通のきかない処があるが、反面大変明るく、笑いをふりまく若大将的青年。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
メカンダー3、トライカー3、メカンダーベースのパイロット。メカンダーロボの索敵担当。3人目はデブ及びチビのお約束を、見事に打ち破った珍しい3人目。ロボットアニメで、男3人全員それなりの美形という設定は、当時かなり珍しかっただろう。主人公やヒロイン以外で、父が博士という設定もまた珍しい。
彼がリーダーという設定は一応残っており、前例にマシーンブラスターがあるものの、主人公がリーダーでない設定はやはり珍しい。ただ、マシーンブラスターとは違い、1号機を操縦していなかったせいか、リーダーという印象は薄い。3人の中では一番落ち着きがあり、無謀な行動に走った事は一度もなかった。だが、逆に慎重すぎる一面もある。
第17話は竜介エピソード。
演じる野島昭生さんは竜介がロボットアニメでは初のレギュラーキャラ。ロボットアニメでは神一太郎（無敵超人ザンボット3）、蘭堂リョウ（魔境伝説アクロバンチ）、シド（∀ガンダム） が有名。
敷島正造(滝雅也)1～35話
50才。国際物理秘密研究所（通称IPS）の所長で物理学の件に。早くから、ガニメデからの侵略を予測し、合体マシン戦隊メカンダー・トライの準備を整えていた、そして、逃亡者ジミーを助け、リュースケ、小次郎とともに「メカンダー」を結成させ、地球を守るために命をかける。温厚だが、信念は強い。非常に人間的。メカンダー・ロボ、空母基地ダークタウン、メカンダー・マックスの設計者。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
コードネームはミスターX。決してプロゴルファー猿とは関係ない。
この時代の博士らしいキャラで、宇宙人の主人公を助ける所や娘がいる所から、グレンダイザーの宇門博士に近いところがある。人間的だが、戦争の厳しさも熟知している。
国際物理秘密研究所の設定は第８話でチラッと名前が出るのみ。
演じる滝雅也さんはロボットアニメではジンナイ（最強ロボダイオージャ）ブルーハイム（ビデオ戦士レザリオン）などが有名。またヨーヨーが特技で、コン・バトラーⅤではヨーヨーの名人として実写で出演していた事があるのも有名。
グワンダ・ギリ(倉石一旺)１～6、8～16、18～30、32～35話に登場
25才。黒人。若いが機械工学の世界的権威者として認められ、特に、敷島博士に買われている。知的で静かな男であり、決して起こったりしない、それだけにみんなから尊敬されている。研究所のメカニック開発を担当している、空母基地の主任パイロット。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
この時代で黒人のレギュラーという実に意欲的な設定のキャラクター。機械工学の世界的権威者の設定は消えたが、キングダイヤモンドのオペレーター、操縦、分析などの役割をこなし、目立った活躍は第25話以外になかったものの縁の下の力持ちとして活躍した。ガンダムでいえばジョブ・ジョンみたいなポジションだろう。
ただし第25話での博士からの言葉によると、戦闘隊員としては不慣れらしい。ちなみに全話通して彼が怒った事は一度もない。
第25話はグワンダエピソード
敷島ミカ(よこざわけい子)1～15、17～35話に登場
17才。竜介の妹。小さい時に母を失ったため、自分が母代りになって、父兄の面倒を見てきた。それだけにしっかりしている。美しく優しい少女である。
又、ジミーを愛してしまう。父の研究所で、通信、医療、事務などの仕事を担当している。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
本作のヒロイン。第28話で彼女が7歳の時に、母が交通事故で死んだことが説明されている。
第9話で士官学校を卒業したと説明されているが、彼女の年齢は17歳。飛び級をしたのか、それとも設定年齢が変更されたのか。だが、士官学校を卒業した設定は兵学やメカの操縦に長けていることで活かされ、第9，20話では自機を失いながらもコンギスター円盤を5，6機撃墜している。
その後操縦の腕が買われてか、第24話でメカンダー・ジャックのパイロットに任命される。
第9話はミカエピソード
演じるよこざわけい子さんはドラミちゃんやシータがあまりにも有名すぎるお方。ロボットアニメではジェミー星野（宇宙戦士バルディオス）、レイ・緑山（超攻速ガルビオン）、熊耳武緒（機動警察パトレイバー）等が有名。
ユータ(高橋ひろ子)1～6、8～14、18、19、22、23、26、29、30、34、35話に登場
8才。敷島博士に拾われたみなし児少年。いたずらでオッチョコチョイのあわてんぼう。「メカンダー」に憧れ、大きくなったら、そのメンバーにしてもらう心算でいる。境遇に負けない明るく天真爛漫な性格なので、みんなから可愛がられている。ゴロベエの良き喧嘩相手で、二人一緒でいるとちょっとした漫才コンビである。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
この手の作品なら必ずいた子供キャラ。※1だが、メカンダーロボは同年代の作品と比べると遥かにギャグシーンが少ない上、彼がメカンダーロボや支援メカに乗らなかったこともあって、他のロボットアニメの子供レギュラーに比べて存在が薄い。
孤児という設定は劇中ではなかったが、第26話では両親を失った守少年の面倒を見ていた。その時彼がどんな心情だったか、少し気になるところ。
普段は主に整備班の手伝いをしているが、子供だけに遊びたいこともある。（第14，18話）第14話では、メカンダーロボのピンチを救った。
演じられた高橋ひろ子さんはディオンドラ（マシンロボクロノスの大逆襲）で知られるお方。
団五郎兵衛(荒川保男)1～4、6、8～14、18、19、22、24、29、34、35話に登場
18才。馬鹿力のある巨漢。豪放で思い込んだらテコでも動かないガンコ者。地球防衛などはどうでもよく、只、暴れたいだけの単純な性格の男である。だが情に弱く、すぐ人に同情して涙を流すお人好し。研究所での任務は、メカの修理係り。当作品のギャグメーカーの一人である。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
この手の作品なら必ずいた巨漢キャラ。だがメカンダーロボはギャグシーンが少ない為に彼の存在はユータより薄い。特に暴れまわったり、情に弱かったりする描写もなかったため、企画書の設定はあまり本編でははっきりしていない。
メカの整備には長けており、第13話では限られた時間の中で、メカンダーロボの整備に全力を尽くした。
山本勝之(岡田道郎（現・政宗一成）)
1、2、5～7、9、10、12、13、15～17、19～21、23～25、27～35話に登場
地球防衛軍総司令官。合身戦隊に多大な信頼を置いており、合身戦隊に指令を送ることもしばしば。時々無理な命令を送ることもあるが、本人は決して好きでそのような命令を送ってはいない。本人も単に基地で指令を送るだけではなく、自ら作戦の陣頭指揮を執り合身戦隊と共に闘う事も多い優秀な指揮官。
彼の存在は、コンギスターにも恐れられており、第15話ではコンギスター軍団に拉致されてしまった。ちなみに第24話ではスパイと疑われたこともあるが、幸いスパイではなかった。
第34話の空中要塞都市との最終決戦で惜しくも戦死。ちなみに最終回のナレーションでは山本勝元と呼ばれた。
防衛隊側のレギュラーキャラは、一応グロイザーXの吉田局長の前例※2があるが、山本長官は作戦司令だけでなく陣頭指揮もとっていた事もあって、明らかに存在感は彼の方が上だった。
演じられた政宗一成さんは「トランスフォーマーシリーズ」「宇宙刑事ギャバン」等のナレーションであまりにも有名なお方。
ロボットアニメではガイア（機動戦士ガンダム）、ル・シャッコ（装甲機兵ボトムズ）、ラビン・カシム（太陽の牙ダグラム）が有名。
オズメル大将軍(津嘉山正種)1～5、7～35話
ヘドロン皇帝自身が自らの手で創り上げたヒューマノイド（人造人間）。彼自身は自分が作り出されたヒューマノイドであることを知らない。性格は冷酷非情で、部下の兵士たちに対してもその失敗を決して許さない。ヘドロン皇帝の最も信頼する部下であり、皇帝の王子的な存在として力を持つ。メカンダーに対して激しい斗志を燃やして対決する。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
長浜作品以外では初めての美形……じゃない。。津嘉山氏の美声は素晴らしいが。だが一応美形キャラというコンセプトと、実は人造人間という所から、恐らく大将軍ガルーダに影響されたキャラではないだろうか。
一応誇り高い性格だが、騎士道精神は感じられない。自分の失敗を認めなかったり、幹部を手駒としか考えていない等事実上のボスキャラとしての器が小さい。作戦の詰めを誤って失敗することも度々ある。
第34話でジミーとの一騎打ちに敗れて死亡。一回もメカ獣に乗り込むことはなかった。※3
津嘉山正種さんは舞台役者でも有名なお方。ロボットアニメではビリー剣城（マシーンブラスター）で知られる。
メデューサ将軍(藤夏子)1～5、7～23、24、28～32、35話に登場
コンギスター軍団の女将軍。ガニメデ星の女王であったが、ヘドロン皇帝にガニメデを支配された。逆らうものは皆殺しにされ、やっとの思いで息子・ジミーを地球に逃し、自分は捕らえられ牢獄につながれた。然し、地球侵略の報を聞くやジミーの事が心配で、自らヘドロン皇帝への服従を誓い。地球へやって来る。が、ヘドロンは、その前に、ポロズキン元帥に命じ、メデューサをサイボーグに変えてしまったのである、それによってメデューサは狂暴で冷酷非情な女将軍として、悪に仕えるようになるが、たった一つ、子を想う母の愛が神に通じたのか、サイボーグ化される過程に狂いが生じ、母の記憶が戻ってくる時がある。そして、夜のみ、メカインコを飛ばして、ジミーに情報を流すが、昼は、全く別人に変わり、二度と元に戻ることはできない。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
企画書で最も説明文が長かったとおり、スタッフは彼女に焦点を当てていたのだと思われる。
・だが実際に母と子の関係性のエピソードは第2、4、11、18、23話しかなかったのが惜しまれる。
・次にポロズキン元帥というキャラは企画段階で消滅してしまい、本編では説明もなしに彼女は、サイボーグ手術をされてしまう
・その次に昼夜に人格が変わる設定はオミットされ、本編では頭脳内にエネルギーがたまると、短い時間だが元の姿に戻ると説明されている。・とどめに残念ながら母としての人格が戻る話は第2、23話しかない。
このように企画書での魅力ある設定は本編でカット、改変されてしまった物が殆どだが、それでも第23話は本編屈指のエピソードの一つ。
幹部としてはオズメルと仲が悪く、作戦面で言い争う事も多いが、彼女もよく、作戦の詰めを誤る。第23話で死亡するが、彼女の死後、レギュラー幹部が1人も登場しないという、非常にさびしい敵陣営になってしまった。できれば2，3人レギュラー幹部がほしかった。
科学の進歩したガニメデ星で公害によって発生した正体不明生物。ガニメデを支配した後、公害の多い地球を侵略して来る。だが、その変形は、ヘドロ状のものでスクリーンから、元帥に指令が流されるだけである。（以上DVDBOX封入特典解説書より引用）
本当に忘れた頃に現れる黒幕。だが、彼は機械音しかしゃべらず姿もほとんど見せない。正体を現し言葉をしゃべるのはなんと最終回だけ。しかもその最終回で……
中田浩二氏はロボットアニメでは白昼の残月（ジャイアントロボ）が有名。落ち着きがない緊張感あふれるようなナレーションが、本編に緊張感を与えることに貢献しており、軍事用語の解説や、作戦の説明、そして総集編時の説明などあらゆる方面で活躍していた。また第13話までの次回予告も担当していた。
