Капитан Эд Мерсер. Мерсер был преуспевающим офицером, который полагал, что к 40 годам уже будет командовать своим собственным кораблём. Однако за год до присвоения ему звания пилота он застал жену в постели с пришельцем. Из-за этого он сдал свои позиции, считая себя слабым. После того, как было сообщено, что из-за размера флота и выхода на пенсию бывшего капитана Орвилл, корабль нуждался в новом командире, Мерсер был выбран ему на замену.
Старпом Келли Грейсен. Первый помощник капитана и бывшая жена Мерсера. Они развелись, когда Мерсер поймал Келли в постели с инопланетянином. Без ведома капитана Мерсера Келли лично отправилась к адмиралу Хэлси, чтобы он её направил в команду своего бывшего мужа, заявив, что, несмотря на некоторые личные неудачи, он заслужил свою собственную команду. Они решают отложить свои разногласия, работать вместе как команда и оставаться друзьями.
Доктор Клэр Финн. Имеет опыт в молекулярной хирургии, генной инженерии и психиатрии, который мог бы предоставить ей привилегию выбирать, служить на тяжелом крейсере или нет. Вместо этого она выбрала разведывательное судно среднего уровня.
Лейтенант Гордон Маллой, рулевой на корабле «Орвилл». Считается лучшим рулевым во флоте. Он был отправлен на дежурную службу после попытки произвести впечатление на девушку, в результате которой он сдвинул дверь грузового отсека во время неустойчивой челночной стыковки, потеряв груз в процессе. Он был специально запрошен Мерсером, несмотря на некоторое сомнение адмирала Хэлси.
Капитан-лейтенант Бортус, второй помощник на корабле. Бортус принадлежит расе Моклан, на планете которых, как правило, рождаются только мужчины. Бортус и его партнер Клайден становятся родителями, когда Бортус высиживает яйцо.
Офицер Алара Китан, начальник службы безопасности. Она из расы кселеянов, которые обитают на планете с высокой гравитацией, из-за чего её сила многократно превосходит человеческую. Покидает корабль во втором сезоне.
Лейтенант Джон Ламарр, навигатор на корабле «Орвилл». Позже возглавляет инженерный отдел, получив звание лейтенанта-коммандера.
Офицер Айзек, член искусственной, небиологической расы из Кайлона-1, которая рассматривает все биологические формы жизни как низшие. Взаимодействуя с экипажем он пытается изучить некоторые аспекты человеческого поведения, такие как юмор, сарказм и сленг.
Лейтенант Талла Кеяли, новый начальник службы безопасности. Как и Алара, Талла родом с Кселеи. Присоединяется к экипажу после ухода Алары.
