Agents of S.H.I.E.L.D continúa incorporando nuevas caras conocidas a su reparto para atraer a más seguidores en su segunda temporada. El primero en confirmarse ha sido Kyle MacLachlan, conocido por otras series de televisión como Portlandia y Twin Peaks. El veterano actor realizará un cameo en el segundo capítulo como estrella invitada, poniéndose en la piel de El Doctor, el padre de Skye (Chloe Bennet).
Henry Simmons (NYPD Blue) también estará en los nuevos episodios como Alphonso ‘Mac’ MacKenzie, un mecánico de 30 años. Aunque su personaje será recurrente a lo largo de la segunda temporada, se desconoce en qué capítulo aparecerá por primera vez.
En los comics de Marvel, su personaje tenía una fuerte conexión con Jessica Jones, uno de los cuatro personajes a los que la Factoría Marvel le ha otorgado su propia serie de televisión a través de Netflix, por lo que cabría la posibilidad de que se produjera algún 'crossover' entre ambas producciones en un futuro.
Tanto Henry como Kyle MacLachlan se unen a un holgado elenco que incluye las incorporaciones de Reed Diamond como el villano Daniel Whitehall, Nick Blood como Lace Hunter, Simon Kassianides como Baksi y Lucy Lawless (Xena, Spartacus) como la agente Isabelle Hartley. Además, también se ha confirmado que Adrian Pasdar (Heroes) retomará su papel de Glenn Talbot en la nueva tanda de capítulos