Oryginalna obsada "NCIS" obejmowała Marka Harmona, Michaela Weatherly'ego, Pauleya Perrette'a, Davida McCalluma i Sashę Alexander. Sean Murray i Brian Dietzen byli pierwszymi bohaterami pierwszego sezonu serialu, ale ostatecznie awansował do głównych ról.
"NCIS" miał swoją premierę we wrześniu 2003 roku i konsekwentnie był jednym z najpopularniejszych programów telewizyjnych. Od czerwca 2015 r. Oryginalni aktorzy Mark Harmon, Michael Weatherly, Pauley Perrette i David McCallum nadal są głównymi aktorami w "NCIS". Sasha Alexander była jednym z głównych aktorów w pierwszych dwóch sezonach serialu, ale opuściła serial po drugim sezonie. Aleksander powtórzył swoją rolę jako gościnna gwiazda w trzecim i ósmym sezonie "NCIS."
Niektórzy aktorzy zaczęli grać mniejsze role, ale otrzymali duże role, ponieważ "NCIS" stał się sukcesem. Sean Murray, który grał powtarzającą się postać w pierwszym sezonie, awansował do serii regularnych w drugim sezonie. Brian Dietzen został awansowany do głównej obsady w dziesiątym sezonie, po tym jak służył jako powtarzająca się postać przez pierwsze dziewięć sezonów. Choć aktorzy, tacy jak Rocky Carroll, Cote de Pablo i Lauren Holly, nie byli częścią oryginalnej obsady, zostali dodani do obsady filmu "NCIS" w trakcie występu.
