主要キャラクター
- アトム
CV:清水マリ
主人公。
天馬博士に造られた人型ロボット。
真面目で正義感が強く、優しい心の持ち主。
- お茶の水博士
CV:勝田久
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現科学省長官。
アトムの保護者で良き理解者。
- 天馬博士
CV:横森久
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非常に優秀な技術者。
交通事故で亡くなった息子"飛雄"の変わりとしてアトムを製作する。
最初はアトムを純愛していたが、人間と違い成長しないアトムに嫌悪感を抱き、サーカスに売ってしまう。
- 天馬飛雄
天馬博士の息子。
交通事故で亡くなってしまった。
アトム関連
- エタノール(アトムのパパ)?
CV:藤岡琢也 ほか
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親が欲しいと思ったアトムが、お茶の水博士に頼んで作ってもらった。
アトムの進級祝いとしてプレゼントされた。
- リン(アトムのママ)?
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エタノール同様、親が欲しいと思ったアトムがお茶の水博士に頼んで作ってもらい、アトムの進級祝いとしてプレゼントされた。
ロボット
- ゴーレム
サーカスでアトムが戦わされることになったロボット。
アトムに負けるが、アトムの優しさにより破壊はされなかった。
- フランケンシュタイン?
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頭が無い出来損ないのロボット。
とてつもない怪力の持ち主。
最初に出会った人間に従うため、りんたろうに従っている。
- 星空美沙子?
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バレリーナロボット。
ファンを守るためフランケンに飛びかかるが、一撃で破壊される。
その他キャラクター
- ハム・エッグ
アトムが売られた先のサーカス団の団長。
ロボットを「道具」としか思っていない。
ゲストキャラクター
第2話「フランケンの巻」
- りんたろう?
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ギャングの一人。
最初にフランケンと出会い、親分の命令でフランケンに悪事を働かせる。
フランケンのことは純粋に可愛がっている。
- ギャングの親分?
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ギャングのボス。
りんたろうに従っているフランケンを利用し、悪事を働く。
- ギャングの子分たち?
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親分に従う男たち。
肥満体型の子分は、親分に文句を言ったため射殺される。