また、アニメ『ドラゴンボールZ』では、仲良くなった遺跡探索用のロボットや草食恐竜を失うというショッキングな出来事も経験し、「サイヤ人を倒して地球を救う」使命感を持つようになる場面や、親を亡くしたピゲロやロムたちと楽しそうに遊ぶといった、子供らしい面も見せている。

野沢雅子は幼年期の悟飯を演じるに当たり、「見ている人が「この子は守ってやらなくっちゃ」と思うくらい弱々しい感じにしておくと、後にたくましく成長したときに、よりちがいが出るんじゃないかと思って演じています」とコメントしていた[21]。
青年期以降

純粋で素直な面は変わらず子供時代同様に筋斗雲に乗れる。真面目で優しい優等生だが天然ボケでもある。母であるチチ、ブルマやビーデルなど気の強い女性に頭が上がらなかったり、簡単な誘導尋問に引っかかったりすることもある。ブルマ曰く「しっかりしているように見えて、お父さんの血を継いでいる」[22]。また、両親に対しても敬語で会話をすることがほとんどになった。学校では超人的な力を隠しながら生活し（隠し切れていないが）、部活動はクラスメートのシャプナーにボクシング部に誘われたが家が遠いからと言って断っている。

面倒見がよく、弟の悟天やトランクスには兄貴分として慕われており、当初は困惑気味に接していたビーデルにも気のコントロールや舞空術を教え、天下一武道会に至る頃には良好な仲になっている。また、この時期になっても、天下一武道会やビーデルの話などをしたりなど、デンデやクリリンとは親しく接している。

正義感が強く悪人を放っておけないため、自分の正体を隠す事を念頭に置きながら金色の戦士（超サイヤ人）やグレートサイヤマンに変身して自主的にサタンシティの治安を守っている。また、グレートサイヤマン時は一人称を「わたし」にすることもあった。

悟空のように強さを追求することには関心が無く、修行をするのは強敵の出現など必要に迫られたときのみである。そのため、セルゲーム後の長い平和な時期は勉強優先で武道家としての修行はしておらず、高い戦闘力を持っているもののセルゲーム時よりは弱体化してしまった。しかし魔人ブウ（無邪気）に敗れた後、老界王神に潜在能力を限界以上まで解放してもらう。この潜在能力解放状態は、超サイヤ人3ゴテンクスを凌ぐほどの戦闘力を誇り、身体への負担がなく制限時間もない。以前敗れた魔人ブウ（無邪気）より遥かに強い魔人ブウ（悪）がまるで相手にならない圧倒的な強さを持つ。ピッコロも悟飯特有の甘さが消えたと言い、再会当初は悟空と間違えていた。この際には一人称が「オレ」になり言葉遣いも敵に対しては威圧的になる。

青年期は悟天と年下のトランクスやデンデ、およびガールフレンドのビーデルには砕けた口調で話す時があり、成長とともに変化している。また、正体を知る前のキビトには「あんた」、スポポビッチには「貴様」「お前」、劇場版ではブロリーに激怒した時に「コノヤロー!」と言っており、悪人や正体不明の相手に対しては敵意や警戒心を見せる。

作中終盤、子供の頃からの夢である学者になる[23]。第28回天下一武道会には出場していないが「僕も出れば良かった」と話している事から武術鍛錬そのものは継続している様子.悟空は悟天のことは強引に武道会に参加させているのに対し、悟飯には言及していない。ピッコロもサイヤ人編で悟飯を鍛えようとした際に「サイヤ人を倒した後で（学者に）なればいい」と発言しており[15]、ピッコロは悟飯がセル編後修行をしていなかったことに対しても文句を言っておらず、悟飯が学者になることを容認していた。
ピッコロとの師弟関係

その純粋さがピッコロを悪の大魔王から地球を守る戦士へと変える一つの要因となっており、悟飯をかばって死ぬ際、悟空たち親子のせいで甘さが移ったことや、悟飯といた数か月は（ピッコロにとって）悪くなかった旨を涙して語っている[24]。ピッコロにとって悟飯はまともに日常的な会話をしてくれた初めての人間であり、悟飯も師として尊敬している。

ナメック星のドラゴンボールを探しに行く息子を心配して猛反対するチチに自分の手でピッコロを復活させたいと説得し、宇宙船の中ではピッコロから貰った服と同じものを作って着用した際にクリリンに「本当にピッコロを尊敬してるんだなぁ」と問われ「お父さんと同じくらい（尊敬している）」と明言した。

アニメ『ドラゴンボールZ』のガーリックJr.編では、操られたフリをして一時的にピッコロに攻撃された悟飯を気遣うクリリンに、「あんな程度の攻撃でへこたれるような、ヤワな鍛え方はしていない」とピッコロが言ったり、パワーダウンしてピンチになったピッコロを守るように立ちはだかったりするシーンがある。また、劇場版第5作『ドラゴンボールZ この世で一番強いヤツ』ではピッコロと同じマントを身に着けていたことがあり、この作品では夢の中で「ピッコロさんだ?いすき」を歌っている（後述テーマソング）。

セル編にて、精神と時の部屋から超サイヤ人になって出てきた悟飯はピッコロと同じ服が欲しいとの旨を述べ、ピッコロも喜んで同デザインの服をプレゼントしている。

魔人ブウ編のピッコロは、悟飯がブウに殺されたと思われていた時、あの世へ帰る前の悟空からは、「あいつ（悟飯）死んじまって一番残念なのは、おめえと会えねえことだと思うぜ」と言われている。

テレビシリーズ『ドラゴンボール超』では、復活したフリーザとの戦いで、学者業も大切だが修行も大切だと再認識し、ピッコロに再修業を依頼した。ピッコロの再修業の甲斐あって、第6宇宙選抜との試合開催直前の頃には、悟空も悟飯の姿を見て修業の成果を認めるほどに実力を上げた。

劇場版『ドラゴンボール超 スーパーヒーロー』では、学者業に没頭するあまり武術の修業はおろかパンの送迎も疎かになっていることに関して「子供の迎えに行けないくらい、研究が大事かって聞いているんだ!!」とピッコロから厳しく咎められていた。終盤ではセルマックスの猛攻により瀕死になったピッコロを目の当たりにして激怒し新たな進化形態の「孫悟飯ビースト」に覚醒、魔貫光殺砲によってセルマックスを撃破する。闘いの後、娘のパンに笑顔で飛びつかれ、地面の上でしばらくじゃれ合った後パンを高い高いであやしている。