La trama de la serie se centra en Jang Yeong-silu (Song Il-gook), un científico inusual de la época de Joseon que vivió en el siglo XV. Nació esclavo, pero con un talento extraordinario y una profunda pasión por la astronomía. Jang Yeong-sil tuvo una gran contribución al desarrollo de la ciencia de la era de Joseon, dejó muchos inventos maravillosos, como varios instrumentos astronómicos, un pluviómetro y un reloj de agua.
Song Il-gook como Jang Yeong-sil
Jung Yun-seok como el joven Jang Yeong-sil
Kim Sang-kyung como Lee Do, más tarde Rey Sejong (1397 ~ 1450)
Hong Hyun-taek como el joven Lee Do
Kim Yeong-cheol como Lee Bang-won, más tarde rey Taejong (1367 ~ 1422)
Park Sun-young como Princess Sohyun - hija de Taejong y su hermana mayor Lee Do ( personaje ficticio)
Yoon Si -yeong como joven Sohyun
Kim Ki-hyeon como Rey de Taejo
Lee Byung-wook como el Príncipe Yangnyeong
Kim Bo-mi como Princesa Gyeonghye
Han Jeong-woo como Rey Munjong
Choi Seung-hoon como el joven Lee Hyang (luego Rey Munjong)
Go Young-bin como King Sejo
Kim Do-hyun como Lee Cheon
Son Byong-ho como Ha Yeon
Jung Han-yong como Hwang Hui
Kim Byung-ki como Maeng Sa-seong
Lee Young-seok como Jo Mal-saeng
Han Ki-joong como Heo Jo
Kim Hyo-won como Jeong Cho
Kang Shin-goo como Jeong Heum-ji
Jeong Eui-gap como Jeong In-ji
Parque Seung-gyu como Parque Eun
Hwang Yi-gun como Kim Goo-nam
Lee Gun-myung como Park Yeon
Ahn Shin-woo como Choe Manri
Lee Byung-hoon como Lee Sun-ji
Seo Hyun-cheol como Choi Bok ( personaje de ficción )
Im Hyuk como Yoo Taek-sang
Min Joon-hyun como Jeon Bae-cheon ( personaje de ficción )
Lee Joo-hyun como Ji Gyeong-chan ( personaje de ficción )
Kang Ji-hoo como Seong Sa-gook ( personaje de ficción )
Lee Ji-hoon como Jang Hee-je ( personaje de ficción )
Kim Dan-yool como joven Jang Hee-je
Kim Myeong-soo como Jang Seong-hwi - padre de Jang Yeong-sila
Kim Ae-run como Eun-wol - madre de Jang Yeong-sila
Son Ho-gyun como Jang Gi-bae ( personaje de ficción )
Kang Sung-jin como Seok-goo - amigo de Jang Yeong-sila ( personaje ficticio)
Lee Joon -seo como joven Seok-goo
Kim Dae-jong como Kim Hak-joo - amigo de Jang Hee-je ( personaje de ficción )
Lee Kye-in como el joven Kim Hak-joo
Yoon Ah-reum como Eul-seon
?? como Oh Gu-san
Lee Geon como eunuco Han Nae-gwan
Kim Mi-ra como la corte de Uhm Sang-goong
Dinastía MingIm Dong-jin como Joo Tae-kang ( personaje de ficción )
Parque Gyu-ri como Joo Bu-ryeong ( personaje de ficción )
Im Chul-hyung como Yoon Bong
Kwon Bin como Zhu Qizhen. Otros roles: Kwak Min-ho como Go Gil-soo
Jo Sang-goo como Byun Dae-chi
Byun Joon-seok como Choi Yool
Jang Gwang como Jo Gwang
Hwang Chan-ho como Moo-san
Kim Min-hyuk como Oh Pil-gyo
??