无尽的华尔兹的登场机体
所有机体的外观设计采用Katoki Hajime（カトキハジメ）的版本。根据日本动画官方网站，剧场版的五台高达与TV版后期的五台为同一台机体，并说明这五台高达为EW版本，因此剧场版本与TV版后期五机的名称及型号均完全相同。
预防者（Preventer）
A.C.196年地球统一国家成立后，为防止战争爆发及遏止恐怖活动而设立的秘密组织，虽然地球统一国家此时已废弃大部分MS，但仍有小部分被组织藏起。
飞翼高达零式EW（Wing GundamZero）型号：XXXG-00W0
驾驶员：希罗．尤尔（Heero Yuy）
全高：16.7米
重量：8.0公吨
动力输出：3732千瓦
推力：88150公斤
装甲：高达尼姆合金
武装：
双管破坏来福枪（Twin Buster Rifle）x2机关炮（Machine Cannon）x2光束军刀（Beam Saber）x2
特殊装置：
零式系统（Zoning & Emotional Range Omitted System）自爆装置（Self-destruct System）
简介：
与TV版的不同点︰飞翼从一对增至两对并把造型改成天使羽翼（此设计导致可变形机构失去），从而可单独突入大气层。盾牌被删去，双管破坏来福枪能挂于背上，光束军刀存放位置从双肩改为背后之一对翅膀上。备注︰
机体名称依照“新机动戦记ガンダムW MSエンサイクロペディア”设定中的日英对照“ウイングガンダムゼロ（Wing Gundam Zero）”根据外传漫画，飞翼的改动及变形机构是希罗在A.C.195年大战后，斯德毕尔之乱前因自觉无事做，一时兴起而大幅度改造的。其改造连设计时间之快令狄奥、多洛华及卡托鲁十分震惊。
地狱死神高达EW（Gundam Deathscythe Hell）型号：XXXG-01D2
驾驶员：迪奥．马克斯韦尔（Duo Maxwell）
全高：16.3米
重量：7.4公吨
动力输出：3009千瓦
推力：75380公斤
装甲：高达尼姆合金
武装：
光束镰刀（Beam Scythe）x1火神炮（Vulcan）x2
特殊装置：
大型雷达干扰器（Hyper Jammer）x2；自爆装置（Self-destruct System）
简介：
与TV版不同点︰抗光束活动斗篷外观更贴近蝙蝠翅膀（开启方向从向上改为横向），破坏盾牌改为设于双手的小型护盾，光束镰刀之刀刃从两道改为一道。备注︰
机体名称依照“新机动戦记ガンダムW MSエンサイクロペディア”设定中的日英对照“ガンダムデスサイズヘル（Gundam Deathscythe Hell）”
重武装高达改EW（Gundam Heavyarms）型号：XXXG-01H2
驾驶员：多洛华．巴顿（Trowa Barton）
全高：16.4米
重量：8.2公吨
动力输出：3190千瓦
推力：73750公斤
装甲：高达尼姆合金
武装：
二连装格林机枪（Double Gatling Gun）x2格林机枪（Gatling Gun）x4小型导弹（Micro Missile）x54追踪导弹（Homing Missile）x36火神炮（Vulcan）x2机关炮（Machine Cannon）x2
特殊装置：自爆装置（Self-destruct System）
简介：
与TV版的不同点︰涂装改以海蓝色为主，军刀及手持格林机枪上的盾牌被删去，二连装光束格林机枪从一具改为二连装格林机枪两具，胸部格林机枪从两座增至四座，导弹及导弹总数增至九十发。本机右侧脸部能戴上一枚小丑面具（与多洛华于马戏团中所戴的样式相同）。备注︰
机体名称依照“新机动戦记ガンダムW MSエンサイクロペディア”设定中的日英对照“ガンダムヘビーアームズ改（Gundam Heavyarms Custom）”
沙漠高达改EW（Gundam Sandrock）型号：XXXG-01SR2
驾驶员：卡托鲁．拉贝巴．温纳（Quatre Raberba Winner）
全高：16.5米
重量：7.9公吨
动力输出：2998千瓦
推力：72030公斤
装甲：高达尼姆合金
武装：
电热弯刀（Heat Shotel）x2盾牌（Shield）x1；剧中未使用火神炮（Vulcan）x2
特殊装置：十字粉碎器（Cross-crusher）x1；自爆装置（Self-destruct System）
简介：
与TV版的不同点︰光束机枪被删去，电热弯刀体积更大。本机可在双肩披上沙漠用斗篷从而能抵抗突入大气层时的高温，斗篷可于作战时卸下。备注︰
机体名称依照“新机动戦记ガンダムW MSエンサイクロペディア”设定中的日英对照“ガンダムサンドロック改（Gundam Sandrock Custom）”EW版本的十字粉碎器不必把背包拆卸下来，用盾牌及两把电热弯刀即可组成。
托尔吉斯III（Tallgeese III）型号：OZ-00MS2B
驾驶员：积古斯．马吉斯（Zechs Merquise）
全高：17.4米
重量：8.2公吨
动力输出：3647千瓦
推力：87003公斤
装甲：钛合金
制造者：不明
武装：
米加加农炮（Mega Cannon）x1光束军刀（Beam Saber）x2电热鞭（Heat Rod）x1火神炮（Vulcan）x2简介：
其中一台被预防者藏起的机体，外观与武装可谓承袭自托尔吉斯与次代高达，开发过程在作品中并无详细描述，只知为OZ统帅托雷斯保留予杰克斯的最后礼物，在世界陷入危机时希望杰克斯驾驶此机挺身而出。米加加农炮火力足以一击毁灭MO-III资源卫星；电热鞭能收拢于左臂之盾牌中。
玛莉梅亚军
巴顿财团扶植OZ统帅托雷斯之女玛莉梅亚作傀儡领袖的军队，目的为实行第二次流星作战。
二头龙高达EW（Altron Gundam）型号：XXXG-01S2
驾驶员：张五飞（Chang Wufei）
全高：16.4米
重量：7.5公吨
动力输出：3045千瓦
推力：74760公斤
装甲：高达尼姆合金
武装：
双头光束三叉戟（Twin Beam Trident）x1龙爪（Dragon Hang）x2火神炮（Vulcan）x2
特殊装置：
自爆装置（Self-destruct System）
简介：
与TV版不同点︰涂装从鲜绿改为以军绿为主，二连装光束炮、火焰放射器及盾牌被删去，龙爪体积更大，可延性更高，龙爪的攻击方式由撞毁敌机改为以龙首状之大型钳子夹毁敌机。
沙贝特（Serpent 巨蛇座）型号：MMS-01（OZ-17MS）
驾驶员：玛莉梅亚军士兵
全高：16.6米
重量：8.6公吨
动力输出：2998千瓦
推力：72030公斤
装甲：新钛合金（Neo-Titanium Alloy）
制造者：巴顿财团（Barton Foundation）
武装：
二连装格林机枪（Double Gatling Gun）×1追踪导弹（Homing Missile）x16附加武装：
光束加农炮（Beam Cannon）x1火箭炮（Bazooka）x1简介：
巴顿财团为实行第二次流星作战而秘密生产的高性能MS，***有五百台，由于重炮手高达同样在巴顿财团支持下开发，因此本机种武装与性能皆与重炮手高达相近。在剧场版Endless Waltz中，玛莉梅亚军降落地球圈时把四百七十台沙贝特投入实战（三十台于突入大气层前已被托尔吉斯III摧毁），并使托尔吉斯III、陶拉斯（山克王国样式）、地狱死神高达、重炮手高达．改及沙漠高达．改陷入苦战（除双方数量差距过大外，杰克斯、诺因及高达驾驶员因不愿攻击驾驶舱导致作战更加困难）。由于新钛合金装甲强度远较旧式钛合金为高，导致各机之武器消耗更大从而令作战时间大幅减少，但最后由于地球圈人民的觉醒与玛莉梅亚军的内乱终于让第二次流星作战宣告失败，沙贝特部队成员全部弃机投降。备注︰
巨蛇座（Serpent）为蛇夫座手握之蛇，因此Endless Waltz把此机种译为蛇夫座（Ophiuchus）有不严谨之处。型号中的MMS为“Mariemaia army MS”。