2012年6月13日、ヒュー・ローリーがオムニ社のCEO役になると報じられた[25]。この計画が失敗すると[26]、クライヴ・オーウェンが候補に挙がり、2012年8月、最終的にマイケル・キートンに決定した[27]。

当初はエドワード・ノートン、ショーン・ペン、ガエル・ガルシア・ベルナル、レベッカ・ホールがそれぞれデネット・ノートン博士、ノヴァック、ジャック・ルイス、クララ・マーフィ役として考慮されていた[28]。最終的にゲイリー・オールドマン[29]、サミュエル・L・ジャクソン[30]、マイケル・ケネス・ウィリアムズ[31]、アビー・コーニッシュ[32]がそれらの役柄に決定した。

2012年7月、ジャッキー・アール・ヘイリーが「キナマンのロボコップを訓練する軍人のマトックス」を演じる契約を交わした[33]。2012年7月25日、ジェイ・バルチェルがオムニ社のマーケティング担当のポープ役として契約した事が明かされた[34]。

ロブ・ボッティンによるロボコップのオリジナルの衣裳は再創造された。画像公開直後の反応は不評であり[35][36][37][38]、クリストファー・ノーランの『ダークナイト』でクリスチャン・ベールが身につけるバットマンのスーツと比較された[35][39][40][41]。

パジーリャと同じくブラジル出身の映画監督であるフェルナンド・メイレレスは、パジーリャが「人生で最悪の経験」、「10個アイデアを出したら9個が却下される」と話していた事を明かした[42]。