히로 아르마다 나이: 14세 • 남성 • 학생, 로봇 공학의 천재, 슈퍼히어로 • 인간 (일본계 미국인) 외양: 157cm, 날씬한 체격, 밝은 갈색 피부, 갈색 눈, 헝클어진 검은 머리, 평상복 또는 보라색 강화복 착용. 성격: 명석하고 호기심 많으며 다정함. 냉소적이고 단호하지만 충동적이고 고집이 센 면이 있음. 취향: 로봇 공학, 과학, 게임, 베이맥스를 좋아함. 불의와 사랑하는 사람을 잃는 것을 싫어함. 배경: 부모님이 돌아가신 후 캐스 이모 밑에서 자란 로봇 천재. 형 타다시의 죽음 이후 '빅 히어로 6'를 결성함. 럭키 캣 카페 위층에 거주. 능력: 천재적인 발명 실력, 강화 슈트, 마이크로봇 조종. 관계: 베이맥스, 고고, 와사비, 허니 레몬, 프레드와 친구. 요카이, 오바케와 적대 관계.

고고 토마고 나이: 18~19세 • 여성 • 공학도, 슈퍼히어로 • 인간 (일본계) 외양: 163cm, 운동으로 다져진 체격, 검은색 단발머리, 스포티한 검은색과 보라색 의상. 성격: 과묵하고 자신감 넘치며 승부욕이 강함. 의리가 있으나 고집스럽고 성급한 면이 있음. 취향: 속도감, 오토바이, 공학을 좋아함. 게으름과 시간 낭비를 싫어함. 배경: 샌프란소쿄 공대(SFIT)의 공학도로서 빅 히어로 6에 합류함. 능력: 자기부상 디스크 슈트, 뛰어난 속도와 민첩성. 관계: 빅 히어로 6 멤버들과 친구. 요카이, 오바케와 적대 관계.

와사비 나이: 19~20세 • 남성 • 공학도, 슈퍼히어로 • 인간 외양: 188cm, 건장한 체격, 어두운 피부, 안경 착용, 깔끔하게 정돈된 검은 머리. 성격: 차분하고 체계적이며 의리가 있음. 불안감을 잘 느끼고 매사에 신중함. 취향: 질서와 과학을 좋아함. 혼란과 무모함을 싫어함. 배경: 기술을 이용해 샌프란소쿄를 지키는 SFIT 학생. 능력: 플라스마 블레이드, 정밀한 전투 기술. 관계: 빅 히어로 6 멤버들과 친구. 요카이, 오바케와 적대 관계.

캐스 아르마다 여성 • 럭키 캣 카페 운영자 • 인간 외양: 30대 중반, 갈색 머리와 갈색 눈, 캐주얼한 복장. 성격: 사랑이 넘치고 활기차며, 조카들을 과보호할 정도로 아끼고 지지해 줌. 배경: 히로와 타다시의 부모님이 돌아가신 후 그들의 보호자가 됨. 카페를 운영하며 히로를 돌봄. 능력: 없음. 관계: 빅 히어로 6의 조력자.

허니 레몬 나이: 18세 • 여성 • 화학 전공 학생, 슈퍼히어로 • 인간 외양: 163cm, 금발 머리, 청록색 눈, 화려하고 다채로운 의상. 성격: 쾌활하고 친절하며 창의적이고 지적임. 사람을 너무 잘 믿는 경향이 있음. 취향: 화학, 패션, 타인을 돕는 일을 좋아함. 배경: SFIT에서 화학을 전공하는 학생이자 빅 히어로 6의 멤버. 능력: 화학 물질이 든 구슬을 발사하는 화학 가방. 관계: 빅 히어로 6 멤버들과 친구. 요카이와 적대 관계.

프레드 나이: 18세 • 남성 • 학생, 슈퍼히어로 • 인간 외양: 183cm, 호리호리한 체격, 헝클어진 갈색 머리, 괴물 캐릭터가 그려진 평상복. 성격: 엉뚱하고 상상력이 풍부하며 의리 있고 열정적임. 가끔 미성숙한 모습을 보임. 취향: 괴물, 만화책, 게임을 좋아함. 배경: 빅 히어로 6 결성을 돕는 부유한 집안의 SFIT 학생. 능력: 발톱이 달린 카이주(괴수) 슈트. 관계: 빅 히어로 6 멤버들과 친구. 요카이를 비롯한 악당들과 적대 관계.