Pour mener à bien ses enquêtes, l'équipe de la NCIS s'appuie également sur un
médecin légiste : le Dr Donald "Ducky" Mallard (David McCallum). « Ducky » est, en plus d'être le médecin légiste du NCIS, un très vieil ami de Gibbs. Ensemble ils ont traversé des moments difficiles au NCIS. Le Docteur Mallard s'appuie sur une expérience sans pareil et sur ses qualités professionnelles pour orienter les enquêtes vers la résolution. David MCCallum a eu son heure de gloire à la télévision grâce au rôle de llya Nikovetch Kuryakin dans Des agents très spéciaux. Appartenant elle aussi à l'équipe scientifique, Abby Sciuto (Pauley Perrette) est l'analyste du NCIS. Gothique au grand coeur, elle mêle tendresse et professionnalisme, même quand la charge de travail est inhumaine. Pauley Perrette a multiplié les apparitions dans des séries TV comme CSI,
24 heures chrono, Special Unit 2,... Toute équipe d'enquêteurs ne serait pas complète sans un informaticien, rôle qui est tenu ici par Timothy (Tim) McGee (Sean Murray). Jeune recrue, il apprend sur le tas, mais ses qualités font que l'on n'hésite pas à l'envoyer sur le terrain. C'est un peu le chouchou de Gibbs.