Но когда казалось, что все встало на свои места, ситуация усложнилась. Так как Майкл Дж. Фокс был недоступен для роли Марти, то ассистенты режиссера, отвечавшие за кастинг, — Джейн Файн-берг, Майк Фентон и Джуди Тейлор — беспрерывно составляли список только что проявивших себя актеров и потенциальных звезд, включая и Джонни Деппа, который только что в 1984 году сыграл большую роль в «Кошмаре на улице Вязов», и члена «Банды сорванцов» Джона Кьюсака. Джордж Нью-берн, который, наверное, лучше всего известен по фильму «Отец невесты» (1991) и вышедшему через четыре года сиквелу «Отец невесты-2», прилетел на пробы из Чикаго. Чарли Шин, в 1984 году начавший свое восхождение к статусу звезды в «Красном рассвете», тоже пробовался на роль. Канадской поп-звезде Кори Харту тоже предложили пробы, но он отказался. Официальный сайт певца, наверное, пытаясь публично выразить сожаление из-за его решения и все-таки ассоциировать его с франшизой, продолжает трубить о том, что триумвират, занимавшийся кастингом, хотел с ним встретиться, хотя тогда он был абсолютно не заинтересован в роли. Ни одного из этих актеров серьезно даже не рассматривали: они были одними из многих людей, проходивших сквозь вращающуюся дверь на пробы только для того, чтобы их быстро отослали обратно.
Главными в списке потенциальных кандидатов на роль Марти, составленном для кастинга, были Си Томас Хауэлл и Эрик Штольц. Хауэлл к этому моменту уже сыграл много успешных ролей в хитах, созданных такими голливудскими тяжеловесами, как Стивен Спилберг («Инопланетянин») и Фрэнсис Форд Коппола («Изгои»), Бобам он нравился больше всех, так как они считали, что из всех пробовавшихся он лучше всего выглядел на экране, и с ними были в основном согласны ассистенты по кастингу и члены съемочной группы. «Я очень хорошо помню, как пробовался Си Томас Хауэлл, потому что, если бы это зависело от меня, я бы его взял, — рассказывает Клайд Э. Брайан, — первый помощник оператора, — он был единственным, у кого, на мой взгляд, герой выглядел реалистично. Три или четыре человека пробовались на роль Марти, но я помню только двоих — Эрика Штольца из-за пронзительного взгляда его голубых глаз, и из-за того, что гримеры покрасили ему волосы, и Си Томаса Хауэлла, который, как мне показалось, был совершенно уморителен в этой роли. Судя по тому, как это выглядело на экране, Си Томас Хауэлл был бы правильным выбором».
После того, как Эрик Штольц снялся в 1982 году в фильме «Беспечные времена в „Риджмонт-Хай“» и еще в нескольких картинах, включая следующий фильм Кэмерона Кроу «Без тормозов», писатель стал ему покровительствовать. По иронии судьбы Штольц попал в список претендентов на роль Марти вовсе не из-за участия в школьных комедиях. Внимание сотрудников «Юниверсала» привлекла звездная роль Штольца в другой картине «Юниверсал» — фильме Питера Богдановича «Маска», где он сыграл роль Рокки Денниса, подростка с деформированным черепом. В тот момент, когда проходили пробы для «Назад в будущее», «Маска» еще не вышла, но глава студии Сид Шайнберг уже видел фильм и за версту почуял его успех. Хотя его предсказания сбывались не всегда, но в тот раз он оказался полностью прав. «Маска», вышедшая на экраны в марте 1985 года, получила одобрение критиков и принесла большой доход. Пресса восхищалась правдивой и эмоциональной игрой Штольца, несмотря на то, что его лицо было скрыто под тяжелым гримом. За эту роль актер будет номинирован на «Золотой глобус», но пока что он оставался тайной, которую еще предстояло открыть, звездой, которая, как надеялся Шайнберг, надолго останется в солнечной системе «Юнивер-сала». Сид Шайнберг, который уже давно сотрудничал со Спилбергом, все время интересовался работой над этим фильмом и следил за сложностями, связанными с поиском актера на роль Марти Мак-Флая. С его точки зрения в финале кастинг оказался выбором между «куриным салатом», Штольцем, и «куриным дерьмом», Хауэллом. Шайнберг официально высказался в пользу первого, и, в результате, его голос оказался единственным решающим. Конечно же, окончательное решение принимал Земекис, но так как он помнил о желании студии выпустить фильм ко Дню поминовения, то каждая брошенная в мусор страничка календаря во время медленного кастинга стоила очень дорого. Ну и кроме того, несогласие с главой студии, наверное, было бы не самым хорошим началом съемок. Шайнберг был настолько уверен, что Эрик Штольц подойдет на эту роль, что пообещал Бобам в случае неудачи позволить им заменить исполнителя главной роли. На том и порешили. Штольцу предложили роль, и он тут же согласился.