Cuando Robert Zemeckis y Bob Gale comenzaron a cerrar el reparto de Regreso al futuro tuvieron claro desde el principio que Michael J. Fox era la persona perfecta para interpretar a Marty McFly. El actor era uno de los protagonistas de la exitosa comedia Enredos de familia y los cocreadores de la saga de ciencia ficción trataron de contratarle desde el principio.
No es un secreto que al principio no se salieron con la suya y en su lugar fue elegido Eric Stoltz, que rodó gran parte de la película hasta que Zemeckis y Gale se dieron cuenta de que no funcionaba. Finalmente, los creadores tomaron la difícil decisión de despedir a Stoltz y volver a intentarlo con Fox, que convenció a NBC de que le dejase compatibilizar los proyectos.
Para el papel de Doc Emmet Brown, pensaron en varios actores, aunque finalmente el escogido fue Christopher Lloyd, e igualmente para el resto de personajes valoraron diversas opciones. En el caso de Thomas F. Wilson, el encargado de dar vida al antagonista Biff Tannen, no fue el primer favorito de los creadores para el papel.
Interpretó a Biff Tannen, el villano de 'Regreso al futuro' en los años 80: ¿Qué ha sido de Thomas F. Wilson desde entonces?Como Gale y Zemeckis explicaron para los comentarios del DVD de la película, la elección inicial para Biff Tannen había sido J.J. Cohen, pero se dieron cuenta de que era demasiado bajito para imponerse a Eric Stoltz, que medía más de 1,80. Así, finalmente el elegido fue Thomas F. Wilson, de casi 1,90 de altura.
Si Michael J. Fox hubiera sido Marty McFly desde el principio, las cosas probablemente habrían sido diferentes. Cuando finalmente Fox llegó para ser el protagonista definitivo, la diferencia de altura con Tannen se hizo notable, puesto que Fox medía apenas 1,65.
En su lugar, J.J. Cohen y Bill Zane, ambos considerados para ser Biff, recibieron papeles para dar vida a miembros de la banda de Tannen, Match y Skinhead respectivamente.
Además, en el caso de Cohen, el actor volvería en la segunda -de nuevo como Skinhead- y tercera parte de la trilogía -en esta última como miembro de la banda de Needles (Flea), enemigo de Marty McFly-, siendo así uno de los seis miembros del elenco que aparecen en las tres películas.