Twórcy filmu postanowili, że ze względu na maksymalny autentyzm, film zostanie nakręcony w plenerach Hiszpanii, z jak największym udziałem hiszpańskiej obsady i ekipy filmowej.
Javier Bardem, jeden z najpopularniejszych i najbardziej charyzmatycznych hiszpańskich aktorów, od początku był w obsadzie filmu, tyle że miał grać...Goyę. Aktor nie wiedział o ewolucji scenariusza, w którym w rezultacie na plan pierwszy wypłynęła postać Lorenzo, a nie Goi. Zaentz wspomina: "Po wielu dyskusjach wszyscy zgodziliśmy się, że Goya nie może być głównym bohaterem, bo cała historia na tym traci". Kiedy powiedzieliśmy o tym Bardemowi, był zaintrygowany faktem, że będzie grał kogoś innego, ojca Lorenzo. Po przeczytaniu zmienionego scenariusza krzyknął: Lorenzo podbił moje serce!" Rola mnicha-inkwizytora, który przechodzi niezwykłą metamorfozę, zafascynowała Bardema: "To człowiek silnych przekonań i niezłomnej wiary. Można go nazwać fanatykiem. Ale nie jest czarnym charakterem, jakimś szaleńcem, tylko człowiekiem z pasją, czasem niepohamowanym".
Obsadzenie roli Goi było dużym wyzwaniem, ponieważ Forman uważał, że aktor grający malarza nie może być aktorem rozpoznawalnym. "U fikcyjnych bohaterów: Lorenzo czy Ines, nie przeszkadzały mi znane twarze, ale u Goi, który pojawia się znikąd, nieoczekiwanie... Nie powinien być rozpoznawalny" - mówi Forman. Zaentz wspomina: "Wracaliśmy z Milosem samolotem do Ameryki i oglądaliśmy jedną z części "Egzorcysty". Milos odwrócił się do mnie pokazując palcem na Stellana Skarsgarda powiedział: To jest nasz Goya. Szwed Stellan Skarsgard, znany widzom z "Przełamując fale" i "Buntownik z wyboru", według Zaentza "jest typem aktora, którego nie pamięta się z nazwiska, tylko jako bohatera z konkretnego filmu. Jest doskonałym aktorem".
Zdobywczyni Złotego Globu za rolę w "Bliżej", Natalie Portman, zagrała młodą muzę Goi, Ines Bilbatua. Forman wspomina: "W ogóle nie znałem Natalie Portman. Zobaczyłem jej twarz na okładce Vogue albo innego podobnego czasopisma i uderzyło mnie jej podobieństwo do bohaterki uwiecznionej na jednym z ostatnich obrazów Goi: "Mleczarka". Wtedy zacząłem się dowiadywać, kim ona jest".
Pozostałe dwie ważne role zagrali aktorzy o międzynarodowej sławie. Randy Quaid, ostatnio podziwiany w "Tajemnicy Brokeback Mountain" wcielił się w postać hiszpańskiego króla Karola IV, a wybitny aktor francuski Michael Lonsdale ("Dzień szakala", "Monachium") zagrał Wielkiego Inkwizytora.
