אלכסיי טולסטוי יצר את גיבורי אגדתו "מפתח הזהב, או הרפתקאותיו של פינוקיו" בדמותו ודמותו של הסיפור האיטלקי על איש העץ פינוקיו. עם זאת, העלילות והדמויות התגלו כשונות לחלוטין מאבות הטיפוס. כמעט כל הדמויות הראשיות בספר ילדים זה הפכו לשמות ביתיים.
דמויות חיוביות
גיבורי הסיפור הראשונים שהקורא פוגש הם האפיפיור קרלו וחברו ג'וזפה, שכינויו האף הכחול. ג'וזפה הוא נגר, שיכור זקן ופחדן שאוהב להילחם. פאפא קרלו הוא מטחנת איברים המתגורר בארון קטן מתחת למדרגות. יש בו רק אח שצויר על בד. נכון, הקשיח שלו נשבר מזמן, והוא נאלץ להתחנן.
פפה קרלו מגלף מתוך בולי עץ את הדמות הראשית של אגדה - בובת עץ עם אף ארוך בשם פינוקיו. זה טיפש קליל, טיפש. הוא סקרן מאוד, אדיב, פתוח לעולם, מוכן להרפתקאות. בורטינו מנסה לעזור לכולם, חולם להכיר חברים נאמנים, מאמין לאנשים. יחד עם זאת, הוא רשלני וחסר מנוחה, מפסיק בפתאומיות את כל ניסיונותיהם של מלווינה והאפיפיור קרלו לחנכו מחדש.
בניגוד לפינוקיו, שמעולם לא נכנע לחינוך מחודש, אב הטיפוס שלו פינוקיו הופך בסופו של דבר לילד חביב.
בסוף הסיפור, הגיבור מגיע לחלומו. בתיאטרון הבובות של קרבאס-באראבאס, בורטינו פוגש את שחקני הבובות שלימים יהפכו לחבריו הנאמנים.
מלווינה היא ילדה עם שיער כחול וראש חרסינה. זו בובה שנמלטה מהתיאטרון וגרה בבית קטן ביער. יפה, אינטליגנטית, מטופחת, היא שומרת על עצמה, מתחפשת. היא אוהבת להיות במרכז תשומת הלב ולפקוד על אחרים. לכן פינוקיו מחשיב אותה כמתנפלת ובכיה, משחק מעשי קונדס בכיתה ומסעיר את מלווינה.
פיירו הוא משורר מלנכולי, עצוב, אומלל עם פנים לבנות וגבות משוכות. הוא לובש חולצה עם שרוול ארוך וכובע לבן. פיירו מאוהב במלווינה, רואה את עצמו בארוסה וסובל כל הזמן מתחושותיו.
ארטמון הוא פודל שחור, חבר מסור של מלווינה. הוא מטפל בילדה כחולת השיער, מגן עליה וממלא את כל גחמותיה.
צב טורטילה - רגוע, זקן, חכם, עם עיניים עמומות, תושב הבריכה מעניק לפינוקיו את מפתח הזהב. נכון, היא לא יכולה לדעת איזו דלת הוא פותח, אבל היא בטוחה שזו הדלת לאושר.
דמויות שליליות
Karabas-Barabas הוא אדם ענק עם זקן שחור ארוך. הוא הבעלים של תיאטרון בובות, קורא לעצמו רופא למדעי הבובות. דמות קשה ומפחידה, מטפלת באכזריות בשחקניו. הוא רודף אחר בורטינו, מנסה לקחת ממנו את מפתח הזהב. אבל ילד עץ עם אף ארוך מתגלה בערמומי יותר, וחוץ מזה, חבריו תמיד עוזרים לו.
אב הטיפוס של קרבאס-באראבאס, הבובה מנג'פוקו מהמעשייה של פינוקיו, הוא רק גיבור אפיזודי, חיובי.
דורמר הוא פראייר ורמאי ערמומי שמוכר עלוקות מרפא. עוזר לקרבאס-באראבאס ולאויבים אחרים של בורטינו.
פוקס אליסה - בעלת כל תכונות השועל של הפולקלור הרוסי. היא ערמומית, מחמיאה בצורה מופתית, משיגה את מטרתה במרמה ובחסד שווא. נוכל מהכביש הגבוה מנסה להונות את פינוקיו לקחת חמש מטבעות זהב.
החתול בסיליו הוא חבר ושותפו של פוקס אליס. מעמיד פנים שהוא עיוור וקבצן ומתחנן לנדבות. הוא טיפש וקומי. פוקס אליס דוחפת אותם סביב ומשתמשת בהם למטרות הערמומיות שלהם.