Outro destaque do elenco foi Matt Damon, célebre protagonista da franquia "Bourne", que brilhantemente interpretou o tenente-general Leslie Richard Groves Jr., um oficial do Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos. Groves teve papel crucial na construção do Pentágono e na direção do Projeto Manhattan.

Lewis Strauss, figura de relevância no desenvolvimento de armas nucleares e com dois mandatos na Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos, foi interpretado por Robert Downey Jr., famoso por sua representação icônica do "Homem de Ferro". Ele afirmou que "Oppenheimer" foi a melhor experiência cinematográfica de sua carreira.

A talentosa atriz Florence Pugh, por sua vez, deu vida a Jean Tatlock, uma das poucas personagens femininas do filme. Tatlock era membro do Partido Comunista, repórter e escritora da publicação do partido Western Worker. Ela também ficou conhecida por seu relacionamento romântico com J. Robert Oppenheimer.

A esposa de Robert Oppenheimer, "Kitty" Oppenheimer, foi interpretada pela brilhante atriz britânica Emily Blunt. Kitty, que era bióloga e botânica, também foi filiada ao Partido Comunista e havia sido casada anteriormente com o ativista Joe Dallet. Ela teve dois filhos com o renomado físico.

O filme destaca não apenas o envolvimento de Oppenheimer no desenvolvimento da bomba atômica, mas também suas contribuições para a teoria da relatividade. Além disso, como cientista alemão, ele foi um dos signatários de uma carta enviada ao então presidente dos Estados Unidos, Theodore Roosevelt, incentivando o país a se envolver em pesquisas sobre armas nucleares.

À medida que o tempo passa, "Oppenheimer" revela a evolução de uma relação de amizade entre o célebre cientista e Robert Oppenheimer, proporcionando aos espectadores uma jornada envolvente por esse período histórico fascinante. O filme não apenas aborda os feitos científicos do protagonista, mas também explora os aspectos pessoais e complexos de sua vida e relacionamentos, tornando-o uma obra cinematográfica verdadeiramente notável.