到脖的人物角色
伊卡洛斯(イカロス，声：早见沙织)
本作主要女主角，第一只未确认生物，身高162cm，体重48kg，B88(E罩杯)/W57/H85，战略用第一代人造天使Type α“Ikaros”(但刚开始时记忆遭封印而自称是娱乐用)。在第一代人造天使中拥有极高的战斗力和电算能力，但感情控制极弱(所以脸部总是只能摆着一副无口的表情，高兴或难过的反应也稍慢)。性能为耐压潜深3000米，水下无氧气可持续活动时间720小时(因不能游泳，故只能在水底步行，活动太久关节会有类似生锈的声音，但久了会自动修复)，飞行速度可达24马赫(约30000km/hr)。装配永久追尾空对空导弹“Artemis”、绝对防御圈“Aegsis”，以及轻易毁灭一个国家的最终兵器“Apollon”，具备自我修复程序。别号“空之女王”(Uranus Queen)。外貌为粉色的头发和碧绿色(动画中备战时会变成黄色，进入战斗状态时则变成红色，并且在备战及战斗状态时双眼的瞳孔都会有所改变，与一般生活状态时不同。)的双眼，翅膀为粉色羽翼且可大幅变形(可变双翼系统)。
在某日晚上12点时自空中掉落并接纳智树成为其主人，之后一直住在智树家中。此外因不明原因十分喜欢西瓜(动画第2季第1话曾拿着坏掉的地球仪，推测是喜欢球状物品)，还在后院种植西瓜田，曾以“Artemis”消灭田中害虫。时常带着一颗特别宝贝的西瓜，甚至可以为了西瓜不惜抹杀(包括智树在内)手上拥有那颗西瓜的任何人。
不知为何喜欢玩木偶，喜欢把它的头不断地拿出放入，只要有谁令到木偶有任何损伤就会不惜抹杀令木偶受伤的人。同时也很喜欢圆圆的小鸡，只要有让小鸡受伤的人也会加以制裁，当妮姆芙和阿斯特雷亚吵架时，常常会不小心踩到小鸡，因而使伊卡洛斯动怒，但最后受伤的总是刚好经过的智树。在漫画55话为保护妮姆芙及阿斯特蕾亚，以身体抵挡伊卡洛斯.梅兰的Apollon攻击被重创，后因潘朵拉起动而进化。
曾在远古时被当时西纳普斯的主人下令攻击地面，但几乎将地面毁灭殆尽的时候突然故障而紧急着陆，并遇上一人类且与其铭刻后被下令反攻击西纳普斯，因当时没有宙斯的保护，西纳普斯一瞬间便毁于一旦，后来仅靠着少量兵器和四只天使(β，Δ，γ)的力量制服，并被植入没经许可接近西纳普斯便会启动的自燃装置。
漫画76话智树在不知情的状况下要她带他到西纳普斯，伊卡洛斯在飞往西纳普斯时说出自燃装置的事，原本智树要她马上回去，但被伊卡洛斯拒绝，随后启动自燃。
漫画77话终于能微笑得说出自己对智树的感情，随后身体焚毁，只剩下可变双翼的核心，最终因智树在石板的愿望而复活。
进化后的伊卡洛斯拥有双重可变翼，战斗力也大幅提升，感情表达更丰富。得知智树受重伤后，悲愤的伊卡洛斯即向伊卡洛斯.梅兰反击，瞬间击坠所有敌人。
喜欢智树，在智树和妮姆芙太亲密时会吃醋，但却无法理解，而此时自身动力炉会感到刺痛(在动画版第十四集时已能接受妮姆芙)。
当智树遇到麻烦时，头上会有一小搓头发(呆毛)竖起不停晃动同时发出哔哔声。
在学校化名为“威伽露主”(日文发音(いかろす)与伊卡洛斯(イカロス)相同)，且根据鞋柜里曾出现大量情书看来是颇受学校男生欢迎。
与妮姆芙(β)及阿斯特莉亚(Δ)不同的是切换成战斗模式时头上会有光环，而且头发会略微竖起。(有点类似变成刺猬头一般，只是没那么明显)
名字由来为希腊神话中，自己用父亲代达罗斯所制作的门纸羽翼飞上天，却因飞行所带来的喜悦感受而越飞越高导致太靠近太阳导致门纸羽翼融化坠海身亡的少年。
2012年ISML国际最萌大会获得紫水晶手镯。
拥有武装：
Artemis(永久追尾空对空导弹)：发射后会有数支导弹追寻目标，动画第8集对战妮姆芙初次使用。
Artemis II：经强化的Artemis，每发最大威力足以击毁一台伊卡洛斯.梅兰。
Aegis(绝对防御网)：坚硬的防御网，第8集对战妮姆芙初次使用。
Aegis II：强化的Aegis，可将攻击的轨道修正且反弹。
Aegshis Power Mode：仅在剧场版出现，Agesis的大威力模式，范围中产生的重力场可让常人在内站立。发动时翅膀和战斗服黑色线条都会发出红光。
Hephaestus(超高热压缩对舰炮)：巨型大炮，仅在漫画出现。
Hephpaestus II(超高热压缩对舰炮二式)：强化的双管巨型大炮，仅在漫画出现，威力远胜一型。
Apollon(最终兵器)：一把附有烈焰的弓箭，可轻易把一个国家毁灭。
自我修复程式：能快速恢复身上所有伤势，但此程式似乎还是能破坏的。
Uranus System(空之女王系统)：仅在动画中出现，伊卡洛斯的主要战斗系统，召唤出战舰攻击敌人。在第二季第八话中，使用该系统与卡俄斯对战，被卡俄斯破坏一部分后，将其变成飞行战舰，并与卡俄斯一起沉入深海中，之后因负载太大而一直没有启用。
樱井智子(桜井 智子(原作)/桜井 トモ子(動畫)[さくらい ともこ]，声：藤田咲)
智树利用守形的卡片(实为守形先前向伊卡洛斯借的)变出量子转换器再将自己身体重组并性别转换后变成的女孩子。虽然身体被重组但记忆和性格都维持智树的模式，另外型态也不能完全稳定维持，除了可由量子转换器转变回来外，自身情绪变动也会造成失效。第一次性转是为了偷窥女子澡堂，后来因自身太兴奋导致机器失效而曝光，同时也让楚原等人记住智子即为智树的事并提高警觉，让智树无法在她们面前再变成智子动歪脑筋(一次要光明正大闯入网球社却半途而废即此原因)。动画第一季第14话时因惹毛楚原而被她砸毁量子转换器，因此一段时间智树都无法再变成智子。动画第二季时伊卡洛斯已把量子转换器修好让智子可以再度现身并先拿阿斯特蕾亚试刀，结果中途被楚原发现而失败。
津田隆利(津田 タカトシ(つだ たかとし)，声优：浅沼晋太郎、小林优(幼少))
男主角。一年级生→二年级生。学生会副会长。7月份生日。成绩普通、样貌一般，在家务方面近乎完美也因此容易乐在其中忘记学生会的工作;在写学生会的稿子时发现周围的人太突出而不知道自己的文笔极佳。第一批进入樱才学园的男生之一，因为离家比较近，所以选择了就读樱才学园。入学不久就被天草篠莫名拉进了本来清一色是女生的学生会，并且作为男生在学生会的代表，成为学生会的副会长(填补了天草以前的职位)。
以前小学参加过棒球社，中学参加过足球社，却被篠跟天空妄想成是非常喜欢玩“球”的人。文采出众，经常使读者感动落泪。另外，即使在睡眠中听到篠讲出一些黄腔的话，也会突然醒过来吐槽。被鱼见称作旗帜粉碎机。
赤城濑菜（赤城 瀬菜（あかぎ せな Akagi Sena），声：伊濑茉莉也）
身高163cm，体重48kg，三围：89/58/83
一开始在社团内和黑猫处于不和的对立状态，但还是成为了好朋友。之后在夏季动漫展认识了桐乃，两人也因为自己的哥哥过于妹控而相当合得来，亦比较过两人的哥哥妹控的程度。
动画版中与游戏研究会的部员真壁开始交往。
御镜光辉(御鏡 光輝(みかがみ こうき Mikagami Kōki)，声：井口祐一)
身高164cm、体重54kg。
第八卷时在京介的介绍下认识了游戏研究会的成员，彼此之间也相当合得来。
由于被京介形容为“男生版的桐乃”，对京介来说是个不受欢迎的人，不过因为有社会经验，京介也有找他商量一些事情。
真壁枫（真壁 楓（まかべ かえで Makabe Kaede），声：松冈祯丞）
身高156cm，体重53kg。
小说第5卷登场。游戏研究会的男子部员，高中二年级生。有点童颜，社员中最正常的一人，常常一针见血地吐槽三浦。初时对濑菜有好感，但深入了解后对她有矛盾的感觉。是濑菜最主要的妄想对象。
动画版中已与赤城濑菜开始交往并称呼赤城浩平为“哥哥”。
宫本兰（宮本 蘭（みやもと らん Miyamoto Ran），声：洲崎绫）
桐乃的同学、朋友，亦是模特儿，于第6卷第一章和第9卷“妹妹的新娘礼服”之章出现的人物，本名于11卷公布。对京介印象极差。
原作中第2卷中同新垣绫濑、来栖加奈子一同来到高坂家的朋友之一（漫画第12话登场，动画第2期10集登场），给出桐乃哥哥高坂京介“很土”的评价，目击到了桐乃被京介按倒的禁断场面。
因为印象中每次和她碰面京介都会被单方面地骂个狗血喷头，所以是京介不大想碰面的对象。
高坂佳乃(こうさか よしの Kōsaka Yoshino)，声：渡边明乃)
京介和桐乃的母亲，家庭主妇。原作中在小说第十卷中提及本名。平时没事喜欢煮咖喱(喜欢大辣)，对于桐乃的活跃感到相当自豪。进入房间前不会敲门，而令京介造成困扰。有着口风非常不紧的大嘴巴。
樱井秋美（櫻井 秋美（さくらい あきみ Sakurai Akimi），声：佐仓绫音）
头上戴有蝴蝶结发箍，于第十一卷登场。
在学校旅行（林间学校）时，准备向京介表白时摔崖受伤并强制转学。后来通过其有玩“妹游城”而重新联系，并正式向京介表白。
小凑春市(一年级→二年级)
声优：(日)花江夏树;(台)林美秀
出生地：神奈川县
毕业学校：神奈川县阳光中学
身高：164cm
体重：50kg
生日：3月1日(双鱼)
血型：AB型
位置 ：二垒手(右投右打)
背号：19→4
棒次：三棒→二棒。
小凑亮介的弟弟。使用木质球棒，随心所欲的挥击能力，虽没有肌耐力和持久力，但用天生的棒球才能来弥补。
从小就很崇拜年长两岁的哥哥亮介，模仿亮介，所以两人的防守姿势几乎一模一样。曾被亮介说一味地模仿是永远超越不过自己的。不过打击方面似乎更有潜质的，而且守备方面也完全不输给他的哥哥，追随哥哥来到青道，拥有十分好的棒球资质。
正因为了解泽村的实力，所以有时对泽村很严格。与泽村是好友，被泽村称为小春。
在春季甲子园时，因为打击成绩不好，剪掉了刘海。
指南照子(指南ショーコ(さしなみ-)，Sashinami Shōko，声优：濑户麻沙美/中国台湾：丘梅君)
咲森学园高中2年级生，田径部成员，是时缟遥人的青梅竹马。
除了感情事外都显得十分主动和具有冲劲。时刻想着如何协助他人，总会设法令人信服自己。衣着品味奇特。会发掘一些奇怪的吃法并会做一些外观糟糕但美味的食物。遇到难题时习惯攥着裙角思考解决方法。
第4话中鼓动起Module 77独立。
其后为了替遥人报仇，交出遥人向联合军(ARUS及德尔西亚)投降，但反被ARUS欺骗，在即将被德尔西亚军攻击之际，被犬冢久间所救。
在第22话打算驾驶Valvrave I时被Pino告知遥人当初登上Valvrave的原因。在Module 77夺还作战后参加聪见与高日的婚礼。
在第24话中的200年后，她穿着1号机的驾驶服，与闯入记忆核心的外星人(第53生命体)进行对话。
阿德莱伊/A-德雷(アードライ(A-DREI)，Ādorai，声优：福山润/中国台湾：林谷珍)
A-DREI在德语中意为A-3。
以身为德尔西亚王族为荣，与莉泽露蒂公主为远亲关系，期待有朝一日艾鲁艾鲁弗能成为自己的副手，复兴德尔西亚王族的威望。
第22话从咲的口中得知最初射伤自己的并不是艾鲁艾鲁弗，其后更私下释放咲。
其后更参与王室派夺回政权的战斗，成立了革命军并被称为阿德莱伊殿下。
在Module 77夺还作战后参加了聪见与高日的婚礼，并无意中接到由高日所抛出的结婚花球。