飞天小女警Z的登场人物
赤提和美子/超能花花（ハイパ·ブロッサム/Hyper Blossom）：
女一号，在飞天小女警z队伍里中无愧是最成熟、最美丽、最聪颖的，天生有着女神资质，并且具有领袖资质，但是对于帅哥和甜食毫无抵抗力。有很强的正义感和责任感，非常能干的美少女，能干到连便当都是自己做的。在家里是13岁的长女，有一个妹妹。另外多次自称是飞天小女警z的队长，但是并没有人承认过。新陈代谢能力极强，吃不胖，爱引人注目，喜欢看漫画和特摄节目，性格很乐观，成绩因为常常出任务而毫无起色，见异思迁，能依靠腰上的腰带化妆盒变身为超能花花。
豪得寺美弥子/旋转泡泡（ローリング·バブルス/Rolling Bubbles）：
在飞天小女警z队伍里中无愧是最单纯、最可爱、最善良的，天生有着萌妹资质，并且具有淑女资质，但是对于时髦和名牌毫无抵抗力。有很良好的教育，多艺的美少女，比如说弹钢琴。在家中是独生女，有一个奶奶，房间中有一只叫做“欧奇”的紫色章鱼娃娃。表面是出身良好、礼貌的淑女，但实际上……个性是稳重、自说自话。喜欢时髦，喜欢的名牌不计其数。性格很单纯。成绩因为常常出任务而毫无起色。能依靠腰上的腰带化妆盒变身为旋转泡泡。
松原薰/强力毛毛（パワード·バターカップ/Powered Buttercup）：
在飞天小女警z队伍里中无愧是最豪爽、最坚毅、最犀利的，天生有着女王资质，并且具有运动资质，但是最害怕和美子以及美弥子谈话。运动万能且一流，比少年更强的少女。性格很豪爽。个性不拘小节。容易暴躁，更加喜欢一个人行动。喜欢所有运动和看体育比赛。家中有哥哥弟弟各一个。成绩因为常常出任务而毫无起色。痛恨穿裙子，不允许有人说她穿裙子很适合，拥有令男性心动不已的能力但只限于将自己装扮为淑女。能依靠腰上的腰带化妆盒变身为强力毛毛。 尤塔尼恩
简称“尤教授”，剧中年龄三十五岁，是个在一间叫做“国际科学研究所”的实验室内研究各项高科技实验的博士，是“化学物X”（Chemical X）的创造者，与原创不同的是，剧中的飞天小女警Z并不是他采用糖、香料以及所有美好的味道（Everything Nice）所创造的，故三位小女警并没有与尤教授有直接的关系；而“化学物Z”也是因机器狗奇奇不小心把点心大福饼丢入“化学物X”后，才改名为“化学物Z”的。
北泽贤
尤教授唯一的独子，年龄八岁，但已从医学系毕业，取得博士学位，是奇才。为了拯救地球“不寻常的气候”，擅自使用了与父亲尤教授共同研发的化学物Z，结果导致了很多不可思议的事情发生，超能花花、旋转泡泡以及强力毛毛，也造成了其他敌人的产生。小贤的母亲在他很小的时候就离开他登上宇宙太空站工作。由于通讯问题，两人很少见面，所以总是很孤僻。刚开始正式登场的时候，小贤有时不小心称呼他爸爸为“爸爸”，然后改口“我是说尤教授”，感觉仍然很生疏。
奇奇
是一只由尤教授创造出的机械狗，在小贤擅自使用“化学物Z”之后，连奇奇也被“扫到风台尾”，原本奇奇不会说话，被化学物Z的白光击中后，就变成了会说话的机械狗；每次说话后，会加上“哒汪”。由于与小女警们同样拥有白光的关系，因此它甚至能在小女警们失去战斗力时给予她们一些力量。奇奇能感应到邪恶势力，当整个东京市区需要小女警们的帮忙时，奇奇就跟原创一样，成了“热线”，不管小女警们在何方，除了地铁或其他讯息收不到的地方以外，奇奇呼叫小女警的声音，小女警的变身腰带都能接收得到，此时就是小女警们该出任务的时候。
性别不明，但曾经爱上蓝宝石，而愿意成为公狗，但最后还是发现蓝宝石只是因为无聊才说喜欢他的。
粗暴小子（ラウディラフボーイズ/Rowdyruff Boys）：
是魔人啾啾拿了和美子的吸管、小都的棉花棒、薰薰的臭袜子，并且从尤教授的实验室内，偷走了化学物Z，并搭配魔人啾啾各部分的毛，所制造出来的三名成员，目的是打击飞天小女警Z。
然而粗暴小子们却是谁都不听，只爱自己做自己的事，对谁都一样，就是爱恶作剧、作坏事，连魔人啾啾都难逃被害者的“谴责”与“捶打”。
还原光束对这三名敌人的效果如何仍然未知。
坏习惯之多，连魔人啾啾也快受不了，甚至粗暴小子对飞天小女警Z们“掀裙子”这种太伤人的恶作剧也做得出来。
比比（ブリック/Brick）：
特征是反戴着红色的鸭舌帽、穿着红色运动服，面貌及瞳色、发色跟超能花花很像，唯有发型及肤色不像。绝技除喷鼻屎外，还有用吸管喷口水。
布布（ブーマー/Boomer）：
特征是海蓝色运动服、脸上有青春痘，面貌及瞳色、发色跟旋转泡泡很像，但发型不像。绝技可以是喷鼻屎，也可以是丢棉花棒并射耳屎。
巴巴（ブッチ/Butch）：
特征是绿色的运动服，虽然看得出男生，但个性很婆婆妈妈，面貌及瞳色、发色跟强力毛毛很像，发型与强力毛毛差了很多。绝技有喷鼻屎，也能丢臭袜子。
市长先生
与原创不同的是，在《飞天小女警Z》内，市长先生高许多，而且看起来也没有很“憨厚”与“扈斗”，更不胆小惧怕，而且市长先生掌管东京市，并非掌管小镇村；当东京市任何一个地方有危机需要小女警们的帮忙，则是透过萤光幕向尤教授求救。市长先生最喜爱吃点心，每当点心时间，是他不能错过的好时光。
贝伦小姐
全名为莎拉．贝伦（Sara Bellum），现任为市长先生的助理，在《飞天小女警Z》中，也保留了原创大多数的设定，身材高挑、穿着红色衣服、金色波浪长头发，在动画内，任何人都可以看得到她的庐山真面目，但她总是不让电视机前的观众看清楚她的“真面目”。在原创时，有很多人说她很漂亮，到了《飞天小女警Z》，是否也如此呢？
基妮老师
又译“晶晶老师”，从原创担任小橡树幼稚园的老师，到后来舞台转到了东京市国中，仍然是负责教导三位小女警们的老师，同时，也是个非常有爱心的班主任老师；有一次魔人啾啾驾驶着魔人机器人破坏学校，基妮老师仍然不畏惧的，向魔人啾啾说明“人性本善”的道理，并请魔人啾啾不要再破坏学校。
基妮老师在动画版作品中，是教导文科的。
数学教师
第一话就开始登场的老师，一开始，小女警们的变身腰带闪烁了，表示机械狗奇奇给了他们任务，小女警们“不约而同”的向数学老师报备着“因肚子痛去保健室”，数学老师感到困惑一阵子后，又“若无其事”的，继续讲解着黑板上的数学公式。
平贺贤内
江户时代的发明家，使飞天小女警诞生的Kennainum he(ケンナイニウム ヘ)就是他发明的，同时成功的将“他”封印住
大江户超能少女组
平贺贤内博士成功发明Kennainum he(ケンナイニウム ヘ)后，将白光的力量送给了在街上遇到的三位少女，使她们变身为大江户超能少女组。一开始，超能少女组虽然拥有超能力，但“他”的力量无比，两只螯状的手臂能够伸缩自如，香子吃了大亏，正当“他”正要趁机收拾大江户超能少女组时，天上下起了雪，怕冷的“他”作战能力因而大打折扣，此时大江户超能少女组趁机各自施展了必杀技，成功地打败“他”这个头号大敌，并由平贺贤内博士透过静电感应器，顺利将“他”的灵魂(黑光)和身体分开，并立刻将灵魂封印在一个箱子内，用Kennainum he涂满箱子表面，由大江户超能少女组合力将箱子丢入大海中，同时平贺贤内博士也用Kennainum he将“他”的身体封印于石棺柩内，将石棺放置在神社。放置石棺的神社，在现代被改建为博物馆。“他”被封印了一百年，又透过木乃伊找到飞天小女警Z的白光来源，才得以再次进行复仇计划。三位超能少女组均穿著和服，面貌与个性和飞天小女警Z相似，似乎是飞天小女警z的前世？
桃子（もも/Momo）：
虽然没有超能花花如此长的头发和橙黄的发色，但其余的方面都酷似超能花花。武器是系著红色绳子的有洞铜币，类似超能花花的悠悠球，灵活度应该和超能花花一样拔尖。个性温柔好事，似乎同样喜欢吃东西。其必杀技名称叫做“串烤丸子攻击”。
宫子（おみや/Omiya）：
保留了大部分旋转泡泡的发型，但颜色却不像。武器是大型的团扇，轻轻一挥，就可以产生强力的风。必杀技名称叫做“猛烈一扇”。
香子（おこう/Okou）：
保留了部分强力毛毛的设定，发型不像外，发色却相同。武器是大木槌，跟强力毛毛的锤子一样具有强大的杀伤力，但却使不出超音波。杀伤力应该和强力毛毛一样强大。必杀技名称叫做“打达摩”。
魔人啾啾：
原本是一只在东京市立动物园（东京City Zoo）时常被欺负的猴子，但因不小心被其他同侪给排挤，甚至还被人类看不起，引起了内心的不满，此时化学物Z的黑光打到这只猴子的身上时，身躯也同时增大许多，“良心”也“逐渐减少”，脑容量也增加许多，就形成了魔人啾啾这一个“头号敌人”。魔人啾啾的基地在很废弃的小屋内，麻雀虽小却五脏俱全，连魔人机器人也可以容纳在其中，是个典型的犯罪科学家。非常贪吃，最喜欢吃甜食，29集甚至吃甜食吃出了蛀牙，经常抢小孩子的糖果，不过每次都被小女警们发现并被打飞。每次魔人啾啾说完一句话之前，总会加上一句魔啾；他是一只最唠叨，又爱“碎碎念”的猴子，但它不喜欢人类称呼它猴子。他的梦想是占领整个世界，并创立“人类园”，好把以前在动物园的怨气一次发泄在人类身上，表示其不满，最讨厌别人叫它“猴子”。尤教授所研发的还原光束，对魔人啾啾起不了作用，无法还原为正常的猴子。出场次数最多的反派，有的时候即使该集的主题怪物不是魔人啾啾它也会出场客串一下龙套（被小女警们打飞）。
毛绒怪兽：
是一只很容易暴躁的怪兽，全身上下都是粉红色的、头上有两根触角是其特征；每句话后面都要加上一句“でモンダ”（国语版译作“的啦”） ，是个很典型的“乡巴佬”；当别人闯入了他的“领土”（地盘）时，他就会把入侵者赶走，往往用手掌将他们打飞曾经有一次，毛绒怪兽第一眼看到了贝伦小姐，就“一见钟情”的爱上了贝伦小姐，爱到“无法自拔”。毛绒怪兽喜欢在任何看得到的物品上留下手印，表示“这是我的地盘，谁也不能来”。尤教授所研发的还原光束，对毛绒怪兽起不了作用，无法还原。
白金姫子：
被化学物Z的黑光打中后，成为“多金公主”，是个丈着有权、有势、有财富的傲慢千金大小姐，养了一只叫做蓝宝石的宠物猫；白金姬子的态度总是很傲慢，被亲生父亲给宠坏，认为钱就可以买到一切，只要开口，亲生父亲就绝对不会吝啬的，满足白金姬子的“愿望”；也希望别人一定要特别对她注意。 最喜欢出风头。每次都要按了密码才可以进去。当白金姬子被化学物Z的黑光打中，成为“多金公主”时，就成了飞天小女警Z的敌人。 当她受到刺激时，就会变身为“多金公主”了。有一个多才多艺、长相漂亮的完美姐姐，就因为这个姐姐白金神子什么都会，所以她很妒忌她的姐姐，但同时也很喜欢和崇拜。尤教授的还原光束对白金姬子（多金公主）有效果，但是即使还原了，她仍然不改其傲慢个性。家人的瞳孔和她一样，都是星星形状的。
蓝宝石
白金姬子所饲养的波斯猫，个性超级高傲、同时非常险恶。有一次公主（白金姬子）又在实行邪恶的计划时，小女警们顺利抓到公主，并请尤教授还原公主成为白金姬子，就在尤教授要拿还原光束还原公主的时候，蓝宝石趁机溜走，所以蓝宝石并没有被尤教授还原。蓝宝石的叫声，也是白金姬子变身的关键。
阿米巴帮
阿米巴原虫所变形的怪兽，时常蠕动着身体，看似“可怜兮兮”的样子，什么坏事也干不成。第二部分登场时，他们从电视上看到银行抢劫，觉得这非常棒，所以就从某个银行下手，但是他们的声势太小了，谁都没有察觉，警卫以为他们是来玩的，先请他们抽一张号码牌，结果因为盘旋太久，行员叫号超过，阿米巴帮一火大，只好再壮大声势，但他们又被某一个小孩子“玩弄于股掌中”，警卫以为他们是来闹的，阿米巴帮就这样被赶了出去。曾经魔人啾啾教他们干一票坏事，但最后也被飞天小女警Z给终止，三个成员跟小女警们所拥有的颜色成强烈的对比，但还原光束对阿米巴帮的三名成员如何还未知。
1.绅士：蓝色的阿米巴，刁着烟斗及戴着高礼帽是其特征。
2.侠客：绿色的阿米巴，身上披着一件大衣是其特征。
3.淑女：粉红色的阿米巴，涂着口红及戴着女用帽子是其特征，虽然团队名称称为阿米巴帮，但淑女说她是女生。
坏死帮派（ギャンググリーンギャング/Gangreen Gang）
第十四话开始登场，坏死帮派是由五名成员所组成的，名称跟原创一样，设定也大多保留了原创的样貌，全身上下都是绿色的。只要坏死帮停留在东京市一天，东京市民就绝对没有好日子过，五名成员共同的嗜好，就是爱喷漆。还原光束对这些成员没有效果，无法还原，而五名成员均来自各个不同的家庭，正所谓“有其父必有其子”，每个人的样子也很像自己的家人。
五名成员如下：
1.王牌：坏死帮的老大，最爱唆使其他四名成员作坏事，必杀技是掷扑克牌，家人为了他头发与肤色都是绿色的，而时常争吵。
2.大比利：五名成员中体型最大的，食量也是最多的，力气也最大，他最怕他的母亲，也时常被他的母亲掌嘴。
3.小阿度洛：五名成员中体型最小的，移动速度惊人，家中的排行是老三，由于父母亲养了太多一样的小孩，似乎不记得有小阿度洛这个孩子。
4.大蛇：“名如其‘人’”，总是说话后，发出“嘶～”的叫声，跟蛇一样，并且说话喜欢参杂英文。家人认为他是“怪物”，主要是电脑游戏玩太多了 。
5.古拉伯：看似呆滞，其实是一个很会变身的人，看过他人的外表后，把头发挪一下就可以变成“另一个对方”，不过变身后的皮肤也是绿色的。但是却很怕晕车，父亲的长相也跟他很像，都是很呆滞的。
金时樱子：
被化学物Z的黑光打中后，成为“瑟杜莎”(セデューサ/Sedusa)原本是点心店金时堂的负责人，个性很温柔又有些羞涩，但被化学物Z的黑光打中后，变成了瑟杜莎成为了一名邪恶的女性；瑟杜莎身材性感，喜爱化妆，也很喜爱化妆品，更喜爱名牌包包、衣物、鞋子等，是个很“雍容华贵”、“爱慕虚荣”的敌人，价值愈高的名牌精品，她就愈爱偷或抢；她的特技是“易容术”，只要稍微化妆一下，就能成为另外一个对方的样子，卸妆后，就能恢复原貌。尤教授的还原光束可以还原瑟杜莎，成为正常的人，但日后仍有可能再变身成瑟杜莎。金时樱子的变身关键，是使用口红，当她“情不自禁”的想起爱恋的对象庄一郎，又想起自己的“拙”样时，金时樱子就会拿起口红，不知情的金时樱子，就会立刻变身成瑟杜莎。当她变身成瑟杜莎后，会有一股浓浓的化妆味，因此也被小女警她们识破。还有的是奇奇闻不到有这只怪物出现，是因为她浓浓的化妆味掩盖这她身上的怪物味。
他（カレ\かれ\Kare，由原著作Him翻译而来，CV：中尾隆圣/刘杰（台湾国语））
保留了原创大多数的设定，“他”（Him）是一个全身红通通的怪物，传闻江户时代就已经存在。“他”的名字只有尤教授和“他”自己敢说，左右两手是螯状的，说话时很娘娘腔，整体也很“神经质”，也非常怕冷，最痛恨小女警们，尤教授研发的还原光束对“他”效果如何目 前还未知。
“他”一开始，是在某个老旧豪宅内被封印在石棺柩内的怪物，不管“他”怎样卖力打开石棺柩，石棺柩外的封印条，就是让他困扰许久，透过石棺柩的空隙，他洒出了一点黑粉，黑粉飘落到木乃伊的绷带上，木乃伊复活，“他”就请木乃伊打开石棺柩。封印条伤了木乃伊的手指，让手指着火，所以“他”就让木乃伊去找强力白光，好让他不会受到封印条的影响，并且让封印条消失。
最后，木乃伊带着吸取小女警们的白光回到老旧豪宅内，顺利的解开了封印条，并且“他”这一个头号怪物，就这样重新出现了。
在第三十话的时候，尤教授对小健讲解“他”在江户时代焚烧民宅、作恶多端的故事，最后被大江户超能少女组打败后，而被封印起来前，仍不知悔改，而类似化学物Z的邪恶黑光，也被吸收后封印，并丢入大海中，“他”在几百年后苏醒，看不到江户时代，却看到现代化的东京市，“他”发誓一定要为在江户时代的失败惨痛经验而复仇。
在第46话是第一次小女警和“他”正面交锋，最后因为桃子的必杀减弱了他的攻击力，和尤教授及时赶来，用化学物Z射击“他”，在双重攻击下，“他”终于被击败了。
在大结局里，“他”用魔人啾啾等怪兽的黑光引爆富士山，因为气温和黑光的能量，使“他”巨大化，最后小女警们突然看到了冰山，于是用气泡保护网把冰山收集起来，到了“他”身边的时候，薰薰用音速锤击把冰山打碎，掉到了“他”的衣服里，“他”渐渐变小了，然后用静电感应器把“他”的黑光逼出来，在用在时空里收集来的白光，和奇奇、小女警们的白光把黑光给封住，带到了宇宙。
