赛车手闪电麦坤（McQueen）
原车型：道奇蝰蛇
道奇蝰蛇是克莱斯勒公司收购了道奇兄弟公司后于1989年推出的跑车系列，车型是美式超级跑车的代表，也是性价比最高的超级跑车。与福特野马、雪佛兰卡维特等跑车比起来，更显年轻气盛，也更适合闪电麦昆最初登场时的角色设定。第一部里，麦坤以明星身份不幸流落乡下小镇成了修路工，却在那里结交了一大批“世外高人”，由此得到友情与爱情；第二部中他陷入谍战危机，与挚友共同经历了一连串惊险考验；第三部则面临退休抉择，风光无限的“车”生引发终极反思。好莱坞喜剧明星欧文.威尔逊用激情四射的声演诠释了这部热血中带点儿虚荣心的明星赛车，为皮克斯动画工厂塑造了又一经典角色。
麦坤好友板牙（Mater）
原型车：1935福特皮卡
板牙的原车型是一款福特皮卡，它庞大的车身与粗犷的线条，及它所潜藏的强大动力，另它成为北美最热销的一款货卡车型，并且在越野赛事中也有着不错成绩。在片中这辆辆浑身铁锈、一口龅牙，破破烂烂却古道热肠的小镇拖车，一不小心就成了全民偶像。它以屌丝气场为每个车友带来无限欢乐，虽然傻得离谱，却总是乐于奉献，由此成为麦昆的挚友。别看外形脏不拉叽，性能却好得吓人，是车友中的老司机；任性起来能开最疯狂的倒车，以去麦田吓唬拖拉机取乐，自我感觉极度良好。在第二部中，板牙的戏份甚至盖过了麦坤。《王牌接线员》中的拉里的配音精确诠释了它豁达呆萌的真性情。
麦坤女友莎莉（Sally）
原型车：保时捷911
莎莉来自加州，是一辆外形亮眼的2002年保时捷911，蓝艳的车体和后腰的精致纹身瞬间捕获了麦坤的。因为厌倦都市疲于奔命的生活，这只掉进鸡窝里的凤凰，在温泉镇上成为最美的一道风景，在颜值与智商双双在线的情况下，莎莉也算为温泉镇的发展操碎了心，还耍尽手腕强迫麦坤为镇上修路，就这样修出了一段美好姻缘。片中两车约会的场景堪称一绝，用飚车模式一路调情看风景，令原本心系名利场的麦坤对小镇有了爱意。第三部中麦昆受到业界质疑的时候，也是莎莉不离不弃，给他最好的鼓励。为其配音的是美国资深喜剧女演员邦尼.亨特。
麦坤导师蓝天博士（DocHudson）
原型车：1951年的哈德逊大黄蜂
蓝天博士的车型是1951年的哈德逊大黄蜂。哈德逊制造厂成名于50年代，主要生产低价实用且造型新颖的汽车。而蓝天博士也曾活跃于50年代，曾是三届活赛杯冠军得主，因一次重创退隐江湖，成为温泉镇的领导人，可谓大隐隐于镇的绝世高手。麦昆的出现唤醒了他的赛车执念，并成为麦昆的技术导师，让后者领悟赛车的终极意义。最值得一提的是，该角色的配音乃是美国电影黄金时代最伟大的男神之一——保罗.纽曼，这是他头一次也是最后一次为动画片配音，两年后与逝长辞，老牌车神一角成为他的大银幕遗作。在《赛车3》中，蓝天博士多次出现在麦坤的回忆里，激励着他重拾信心。
烤漆店老板雷蒙（Ramone）
原型车：雪佛兰1959年Impala复古车
雷蒙的原型是1959年的Impala复古车，他是温泉镇汽车烤漆店的老板，表面上是“生意车”，骨子里却是“艺术车”。由于小镇门可罗雀，英雄无用武之地，因此只能每天彩绘自己，不停给自己的车身涂绘酷炫图案，即便烤漆店经营不善，却丝毫不影响他的“个车魅力”，由此赢得美女车垂青，过着到处撒狗粮的幸福婚姻生活；算得上是雪佛兰古董车中的自恋行家。在《赛车总动员3》中，他也派上了大用场，施展了自己的完美绝技。
黑风暴杰克逊（Jackson Storm）
原车型：2017活塞杯定制款赛车“Next-Gen”
黑风暴杰克逊拥有科技感十足的黑蓝色车身，时速可以飙到214英里，是《赛车总动员3》中全新登场的角色。其车型为2017活塞杯定制款赛车“Next-Gen”，可谓跑车中的“高富帅”，新生代车里敢于和麦坤一较高下的新人王；他的自信和自大令人讨厌，但却凭借无与伦比的速度重新定义着比赛；他一直在配有高科技和最大速率的模拟器中训练，如今的他已经天下无敌，麦坤也因为他的出现而陷入了“中年危机”的困扰。而老司机如何打败这位一鸣惊人的强敌，成为第三部中最让人关心的故事主线。值得一提的是，为这位新一代车神声演的，正是赫赫有名的《独行侠》艾米.汉莫。
酷姐拉米雷兹（Cruz Ramirez ）
原车型：雪佛兰2017CRS双门轿跑
酷姐拉米雷兹是一款2017年的CRS双门轿跑，她是麦坤团队的酷“黄”小鲜花，美而不蠢、燃而不戾，成为麦坤的赛车技师，擅长用先进工具武装赛车队伍，帮助赛车们取得胜利。但当她的偶像闪电麦坤出现时，拉米雷兹却几乎抛锚。虽然她很想帮助闪电麦坤重回巅峰，但她也知道，如今的比赛比以往任何时候都更快，胜利全靠速度——或者别有他法？两车在《赛车总动员3》中形成了互帮互助的关系，科鲁兹指导麦昆演练车技，麦坤为科鲁兹指导“车生”。这位酷车姐的配音演员是作家兼演员的克里丝特拉.阿隆佐，此前已经在狂暴机车热播剧《混乱之子》里有过精彩的演出。
巴士辉哥（Fillmore）
原车型：1960年大众westfalia
辉哥Fillmore是车界的环保达人，作为1960年的大众westfalia，经典的车身设计，深入人心，它圆滑可爱，小身材大容量，就像为了动画而生。花俏的绿色车身是崇尚自然的象征，并亲自酿造有机燃料为已所用，同时也是心大无力的嬉皮士，自家院子永远杂乱无章。由于车子加速颇慢，他总是不断强调“和平”，喜欢凡事“慢慢来”。值得一提的是，辉哥的车牌号“51237”正是美国中西部爱荷华州的邮政编码。为其配音的乔治.卡林也是大人物，以反正统形象风靡脱口秀圈，赢得过四座格莱美大奖，在《赛车总动员》上映两年后与世长辞。
芙蓉（Flo）
原型车：电影原创车，现实中并无该车型
具备黑人性感熟女气质的芙蓉是1950年代的展示车，年轻的时候是个赛车追星族，因而经常往返全国各地。现在在温泉镇开"芙蓉的V8餐厅"（其实是个加油站），提供她自诩为的“55个州里最好的燃料”，为了拉客无所不用其极，擅长习惯性撩汉，凭借美如画的外形与奔放的个性，令艺术家雷蒙拜倒在其轮胎下。偶尔还会春心撩动，调戏一下新镇民麦昆。配音演员Jenifer Lewis也是多年闯荡演艺圈的黑人性感女演员，御姐风范与芙蓉搭配得天衣无缝。
奇洛（Guido）
原型车：宝马Isetta
卡布与奇诺可谓修车界“双雄”，是系列中最让人惊掉下巴的活宝二人组。奇诺的车型为宝马Isett。该车型诞生于战后，宝马工厂在二战空袭中受到重创。为适应战后德国的购买水平，宝马于1955年推出了这款可爱的超凡概念汽车Isetta，成为充斥着高档车型的宝马车型中一个风格独特的成员。虽然它最初的形象有点出人意料，但BMWIsetta型单缸摩托发动机很快在市场上独树一帜。卡布与奇诺都是热情友好的意大利小伙伴，也是法拉利赛车的超级粉丝。第一部中的奇诺，在赛场上以神一般的秒速为麦昆更换四个轮胎，让所以修车员都看傻了眼。
卡布（Luigi）
原型车：1959年的Flat500
卡布与与奇诺堪称修车界的活宝二人组，经营多年的轮胎店生意萧条，但二宝依旧是该泡妞泡妞、该吵架吵架，该合作合作；还时不时狂飚意语，听得人一头雾水。尤其第二部里两车还跨界开设酒吧，为单调的小镇生活带来一抹醉意。卡布的车型是1959年出厂的菲亚特，在油车水镇经营一家叫”比萨斜塔"的轮胎店。卡布是一个心地善良、热爱社交活动、容易兴奋的意大利籍车。他是疯狂的法拉利赛车迷，因此初次与麦坤碰面时误以为麦坤是法拉利，因而兴奋得不得了
石油大王迈尔斯（Miles）
原车型：路虎
迈尔斯是一辆表面庄重，却满满腹黑的路虎车。1948年战后，第一款路虎诞生于英国。这是一款简单、新颖的铝制工作车，完美实现了简单实用性与稳定性的结合。片中迈尔斯爵士曾经是富可敌国的石油大王，表面上为了开发环保新能源而变成电动车，骨子里依旧是靠石油发动的劣制款；为了推广他的新能源，此车不惜设局组织世界杯大赛，过程中给所有的赛车使绊子，酿成一系列惨祸。所幸有板牙这样的缺心眼儿猛将乱入，在麦克飞弹和荷莉的协助下一举挫败了他的阴谋。为迈尔斯献声的也是擅长诠释反派的美国甘草演员艾迪.伊扎德。
间谍麦克飞弹（FINNmcmissile）
原型车：阿斯顿·马丁1960DB4
麦克飞弹是第二部惊艳登场的全能型间谍车，小型尾翼的灵感来源于英国1958年的阿斯顿·马丁1960DB4。该款优雅而刚劲的车型在1958年的首次面世，并宣告了阿斯顿马丁公司全盛期的开始。麦克飞弹其实在第一部中也有客串，只是后来被剪掉了，结果第二部很快上位成为戏份很重的王牌特工，在与劣制车的对抗中彰显了英国名谍007的智慧与勇气。车身机关无数、能潜水、射击、飞身吊钢丝，甚至还能给板牙灌输励志的心灵鸡汤。更甚的是，为其献声的还是蝙蝠侠的管家迈克尔.凯恩，老戏骨的演绎与麦克的两撇小胡子真是相得益彰。《赛车总动员3》中，他作为一代偶像出现在了招贴海报中。
荷莉(Holley)
原车型：美版克尔维特
荷莉是第二部登场的美丽“车女郎”，线条流畅、色泽鲜艳，它的原型是美版克尔维特，是美国通用汽车公司雪佛兰部1953年生产的高级运动车的品牌，名称源自17世纪英国一种炮舰的名字。据说，雪佛兰创立该品牌的初衷是向当时风靡全球的英国跑车挑战。片中荷莉虽是英国间谍中的菜鸟，却机敏过人，成为飞弹麦克最坚实的左膀右臂。荷莉与麦克一样身上装满秘密武器，可随时监控环境及查阅资料。在阴差阳错的情况下与板牙结下“孽缘”。荷莉从最初完全看不上板牙，到主动承认是他的女友，两车是在惊浪骇浪的国际谍对谍大战中擦出的火花。荷莉的配音演员也是正统英国女戏骨艾米莉.莫迪默。
黑警长
原车型：1949年的水星Cruise
“黑面包公”警长是一辆1949年的水星Cruise，这部警车的神奇之处在于，最高追捕速度完全保密，警灯、警笛、双向收音机等工作配置极度齐全。警长一直致力于维护温泉镇的安全，工作态度认真，有高度的威严感。麦昆在温泉镇出乱子之后，警长就成了他的“监工”，时刻监视他的修路进度，提防他突然逃跑。实际上，警长也是部外冷内热的“妈宝车”，时不时暴露“恋母”情结。配音演员Michael Wallis也是导演御用，是该系列的常驻。
麦大叔（Mack）
原车型：1985年Mack Super-Liner
麦大叔不赛车，他是车界的搬运工，这辆1985年的Mack Super-Liner正是让麦昆陷入小镇危机的始作俑者；生性老实可靠，工作勤恳。在运送麦昆前往赛地的路上，因疲劳驾驶、外加几辆流氓车的捣蛋，竟在66号州际公路上施展了“梦中开车大法”，最终把这部冠军车给弄丢了，引发轩然大波。虽然麦大叔外形极其朴素，可内里配置却很豪华，称得上是拖车中的土豪；实际车型相当巨大，电影里为了画面效果将它的体型缩小了。
F1赛车伯努利（Bernoulli）
原车型：法拉利F1
F1赛车伯努利在第二部中登场，它生长在意大利著名的蒙扎赛道，业余赛获得胜利后成功进军F1，不久后也成为了国际大赛的冠军，他是个非常自恋的家伙，曾在电视上公开呛声麦坤，总是百般嘲笑他的挡泥板，甚至还让麦坤的女友莉莎成为他的迷妹；当然，鉴于意大利猛车的特性，他也是时刻需要母亲鼓励的“妈宝”。《巴顿.芬克》男主角约翰.特托罗操着幽默的弹舌音，为这部意式神车的臭屁自恋做了最好的诠释。该角色的原型车为法拉利，几十年中一直傲立于F1的世界而不倒。让所有车手向往的并不只是那红色的名字，还有那如战神一般的神奇赛车。
车王（The King）
原车型：1970年的普利茅斯Superbird
车技过人、德高望众、娇妻如花；车王Strip Weathers是继车神蓝天博士之后新一代的车界传奇；这部1970年的普利茅斯Superbird是历史上夺得活赛杯最多的车，最高时速超过200英里。此车颇具大家风范，每次出场都会带着妻子上场秀恩爱；在第一部的大决赛中，车王不慎受伤，眼看就要重蹈蓝天博士的覆辙，所幸麦昆鼎力相推，将这个传奇推过了终点线，由此赢得全世界车迷的尊重。为其献声的男演员Richard Petty与赛车戏特别有缘，出演过《超级赛车》、《王牌赛手》等一系列追风之作；也算是如假包换的“老司机”。
路霸(Chick Hicks)
原车型：第二代别克君威
Chick Hicks是一部“万年老二”中的战斗车，凭借一个普通的V18引擎驰骋天下；此车不仅自信爆棚，戾气十足，赛场上还特别擅长耍手段，一直视冠军车王和麦昆为最大竞争对手。路霸的霸道之处在于，喜欢把其它选车挤出赛道，时不时暗算对手，一旦着了他的道，他便在爆笑中扬长而去，赛车方式“脏”得惊天动地。正因如此，路霸也是唯一一位拿下冠军还被媒体集体狂嘘，猛丢垃圾轰下台的奇葩。为这部狂车配音的正是老一代蝙蝠侠迈克尔.基顿，果然是“黑暗骑士”配“黑车”，毫无违和感。