漫威在长达五个半小时的直播节目中公布了《复仇者联盟 5：毁灭日》演员阵容，其中包括漫威旧部，福克斯版 X 战警成员，以及《神奇四侠》新星。

最令人意外的是 X 战警中的查尔斯教授携老相好万磁王回归本作。首位变形女（丽贝卡 · 罗梅恩），以及在《死侍与金刚狼》中扮演牌皇的查宁 · 塔图姆也有份出演。

包括佩德罗 · 帕斯卡与凡妮莎 · 柯比在内的神奇四侠全员出动，即将上映的《神奇四侠》与复联 5 可能存在某种联动，或至少埋下了有因果关系的彩蛋。《雷霆特工队》中的皮尤、巴基、红色守卫、幽灵等角色也将现身复联 5：

已公布的演员阵容中还包括雷神、洛基、（新）美队、蚁人、刘思慕（尚气），尚未出现在这份名单中的知名演员包括荷兰弟（蜘蛛侠）与克里斯 · 埃文斯（美队）——粉丝认为新老两代美队在复联 5 中聚首的可能性较大。

漫威于去年夏天在圣迭戈漫展上宣布小罗伯特 · 唐尼将重返漫威，在复联 5 中扮演反派 " 毁灭日 " 而非钢铁侠。据说漫威影业总裁费奇首先向唐尼开出条件，劝说钢铁侠重返漫威变身毁灭日，然后唐尼又说服（复联 3/4 导演）罗素兄弟回归，双方继《终局之战》后再度合作。

复联 5 定档明年 5 月 1 号公映（北美地区），复联 6（秘密战争）定档 2027 年 5 月 7 号。