Glavni likovi:
* Munja McQueen: Drski, crveni trkaći auto koji se kroz seriju uči poniznosti i prijateljstvu.
* Majka: Zahrđali, dobrodušni kamion za vuču koji je Munjin najbolji prijatelj. Poznat je po svojim smiješnim nesrećama i južnjačkoj privlačnosti.
* Sally Carrera: Elegantni, plavi Porsche koji posjeduje kafić u Radiator Springsu i Lightningina je ljubav.
* Doc Hudson: Mudar i cijenjen stari Hudson Hornet koji je bivši prvak u utrkama. On je mentor Lightningu i postaje mu očinska figura.
Drugi važni likovi:
* Ramone: Kul, ljubičasti alat za prilagođavanje koji Lightningu daje novu boju.
* Luigi: Nervozni prodavač guma s talijanskim naglaskom koji je Guidov prijatelj.
* Guido: Vrijedni viličar s talijanskim naglaskom koji pomaže Luigiju u prodavaonici guma.
* Šerif: Strogi, plavi kamionet koji čuva mir u Radiator Springsu.
* Flo: Drski, ružičasti kamion za vuču koji upravlja benzinskom postajom.
* Fillmore: Volkswagenov autobus poput hipija koji pokreće prirodnu benzinsku postaju.
* Naredniče: Džip iz Drugog svjetskog rata koji posjeduje trgovinu vojnim viškovima.
* Mack: Veliki plavi kamion s poluprikolicom koji je Lightningov transporter.
Antagonisti:
* Chick Hicks: Cinični žuti trkač koji je Lightningov suparnik.
* Kralj: Legendarni trkač koji je u početku neprijateljski nastrojen prema Lightningu, ali na kraju postaje prijatelj.
* Profesor Z: Zlikovački, zombificirani automobil koji želi preuzeti svijet u *Automobilima 2*.
Novi likovi u "Cars 3":
* Jackson Storm: Elegantan trkaći automobil nove generacije koji je novi rival Lightninga.
* Cruz Ramirez: Talentirani, mladi trkaći automobil koji postaje Lightningov trener.
Ovaj popis nije konačan, budući da postoji mnogo drugih sporednih i ponavljajućih likova u svemiru automobila.