La distribution originale de "NCIS" comprenait Mark Harmon, Michael Weatherly, Pauley Perrette, David McCallum et Sasha Alexander. Sean Murray et Brian Dietzen ont été des personnages récurrents dans la première saison de la série, mais ont été finalement promu aux rôles principaux.
"NCIS" a été créé en septembre 2003 et a toujours été l'une des émissions les plus populaires à la télévision. En juin 2015, les acteurs originaux Mark Harmon, Michael Weatherly, Pauley Perrette et David McCallum continuent d'être les acteurs principaux de "NCIS". Sasha Alexander était l'un des acteurs principaux des deux premières saisons de la série, mais elle a quitté la série après la deuxième saison. Alexander a repris son rôle d'invitée dans les troisième et huitième saisons de "NCIS".
Certains acteurs ont commencé la série en jouant des rôles plus petits, mais ont reçu de grands rôles car "NCIS" est devenu un succès. Sean Murray, qui a joué un personnage récurrent lors de la première saison, a été promu en série régulière lors de la deuxième saison. Brian Dietzen a été promu au casting principal lors de la dixième saison, après avoir servi de personnage récurrent pendant les neuf premières saisons. Bien qu'ils ne fassent pas partie de la distribution originale, des acteurs tels que Rocky Carroll, Cote de Pablo et Lauren Holly ont été ajoutés à la distribution de "NCIS" au cours de la série.