政变集团中的骨干分子是张柬之、敬晖、袁恕己、相彦范、崔玄昨以及姚祟等人，他们都是狄仁杰的门下桃李，早就以匡复唐室为己任，也是发动政变的主要策划者。这次政变之所以能举成功，关键是得到了李唐宗室的参与与支持。
这一时期由于李唐宗室大都被诛戮，幼弱者皆流放岭南，所以朝廷内的李氏子弟主要就是太子李显、相王李旦及诸子此外还有太平公主等人。相王李旦曾当过皇帝，后又降为皇嗣，此时虽为亲工但其影响非一般亲王可比，在武则天晚年为了缓和与武氏家族的紧张关系，他又历任各种要职，多次为行军儿帅，统兵出征，因而具有一定势力。他为了使李唐政权能够尽快恢复也积极参与了这次政变，并发挥了关键作用。政变当天，李旦与袁恕己率南衙兵，以备非常。所谓南衙兵即诸卫宿卫军队。他虽未率军攻人宫中，然以诸卫军队控制洛阳全城，防止意外情况发生，对保证政变能顺利进行起了重要作用。这种分工与部署显然是辜先商议好的。正由于相王李旦在这次政变中立有大功，所以中宗即位后，号为“安国相工”，并要册立为皇太弟，李旦坚决推辞不从。
太平公主为唐高宗少女，武则天所生，与太子李显、相王李旦为同胞兄妹。武则天对她宠爱异常，高宗仪凤年间，吐蕃请求太平公主下嫁，武则天舍不得她离自己远嫁，遂将公主度为女道士，并为她专门修建了道观，以拒绝吐蕃的求婚请求。
后嫁给马都尉薛绍，薛绍死后，武则大杀武效暨之妻，然后把太平公主嫁给他。太平公主“方额广颐”，颇有心计，武则天常说“类已”，也就是说和武则天很相像。正由干此，她经常参与宫中谋议，“宫禁严峻，事不令泄”，太平公主也时时自检，从不向外泄露，因而更加获得武则天的宠信。史载：“二十余年，天下独太平一公主，父为帝，母为后，夫为亲王，子为郡王，贵盛无比。”唐制，公主食邑不超过3户，惟独太平公上为35户，到了圣历年间，已经累加到3户。由于太平公主深得武则天宠信，依附于她的人也不少，是一个颇有势力的人物，非一般公主可以类比。由于她和二张的矛盾，加之太平公主自认为是李唐后裔，当她看到其母年老多病，不愿江山易于他人之手，所以她也参与了这次政变密谋。至于太平公主在这次政变中到底发挥了什么具体作用，史书缺载，只说她“预珠张易之谋有功，进号镇太平公主”中宗还把她的食邑扩大到5户，“赏赐不可胜纪”可见太平公主在这次政变中还是发挥了很大的作用。
太子李显作为政变成功后的最大受益者，自然不可能不参与政变密谋。史书记载说，当张柬之等入正在策划此事时，姚崇从灵武（治今宁夏灵武西南）回到洛阳，张柬之便与他仔细商议了政变计划，然后派桓彦范、敬晖去褐见太子，密陈其策，太许之，从这个记载看，政变计划最后确定后，是经过了李显认可与批准。当然不会是直到这时李显才知道此事，肯定是白始至终参与了策划，因为事先不取得李显的同意和支持，政变者不敢贸然策划此事，没有大子的支持，仪凭张柬之等五六入的力量也发动不了这场政变。从种种迹象看，太子李显的亲属也参与了此事，如内直郎、驹马都尉王同皎，他既是东官官员，又是李显的女儿安定公主的丈夫此人为政变集团的骨干分子，政变时书禁军攻人玄武门，为斩杀二张者之一此外，武氏诸王也不是铁块一块，他们的靠山是武则天，自然不愿她垮台，但是他们也与二张有矛盾，所以当以诛戮几张为名的政变爆发后他们中的一些人显然是采取了观望态度，没有采取任何保护武则天的行动。如左羽林大将军武彼宜就是这样的一个人。他是武惟良之，封建安王，历任左、右羽林大将军，“总禁兵前后卜余年广中宗即位后，他仍旧任羽林大将军，没有削去他的兵权。这就说明武彼宜尽管没有参与政变，但也没有阻止政变，所以才能继续掌握禁军兵权太平公尘的丈夫武枚暨也是一个观望者。太平公主积极参与政变密谋，武彼暨不会没有觉察，但没有泄露此事。中宗即位后，敬晖等朝臣奏请罢去诸武工爵，中宗不同意，”更言恢暨、三思皆与去二张功，以折等护中宗说武枚暨参与了政变密谋，固然不一定可信，但他不反对诛杀二张的政变却是可以肯定的。至于中宗说武三思参与此事，没有任何依据，当是不愿罢诸武王位的一种托词。部分武氏诸王的观望态度，有利于政变计划的顺利实施。
政变集团的主要骨千分子还有李多柞、薛季爬、杨元淡、李湛等人，他们都在政变中发挥了重要作用。
李多柞，翰稀人，世代为本族酋长。此人晓勇善射，以军功升任右羽林大将军，前后掌禁军、宿北门（玄武门）2余年。如果没有此人的参加，政变将难以成功。于是张柬之等便主动去争取李多柞，动员他参加政变。张柬之向李多柞：“将军在北门多长时间”回答说：“近3年。”张柬之又问：将军金章紫授，贵宠于当代，位极武臣，难道不是大帝（高宗）之恩吗广回答说：“是的”张柬之进一步指出：“将军既然深感大帝之恩，能够报答吗？大帝之子现在东宫，张易之兄弟擅权，朝夕相逼，危殆万分。社被之重系于将军，如愿报大帝之恩，正在今日”李多柞听了此话以后，情绪激动，慨然说：“只要有利于王室，多柞愿意听从相公指使，即使危及妻子儿女性命也在所不惜。”并且指天地神灵发誓，辞气捷格，“义形于色”争取李多柞的成功是唐室得以恢复的关键条件之一。
薛季趣，绛州龙门（山酉河津）人。他早年上书，得到武则天的赏识，自布衣进摺为察御史，由十推按刑狱公正平允，逐步被提升为给事中。可以说薛季也是一个由武则天一手提拔起来的官员。薛季性果敢、能任事，契丹孙万荣等起兵时，夏官郎中侯味虚领兵征讨，不胜，于是散布契丹军有龙蛇为前导，所以官军不能取胜的谣言，实际是为自己的九能怯战遮掩。武则天遂任命薛季为河北按察使，前往查处此事薛季艇日夜兼程，赶往河北前线，将侯味虚斩首，然后奏闻。
此举威震军中，使那些畏惧不战的军将不敢再玩寇贻误战机，同时也鼓舞了气，使谣言不攻白破。返回洛阳后不久，升任御史中垂。不过薛季在仕途上并非一帆风顺，和那个时代的大多数朝士一样，也经历了许多磨难。他在御史中水任上不久，就被贬为地方官，长期在岭南一带任职，后调任雍州（治今陕西西安）长史，长安中调文昌左承、洛州长史。洛州长史是实际的洛阳地区行政长官，他利用这个方便条件为政变的准备做了大量的工作。薛季这个人很有见识，二张被诛后，他曾劝张柬之、敬晖乘机杀武三思，不听，他叹息说：
“吾不知死所矣”后果如其言。
杨元淡，州阁乡（河南灵宝西）人，为汉太尉杨震第八代孙。早年担任过州参军、县令等小官，由于政绩突出，考课第一，被提升为水宁军副使，历任安南副都护、荆州长史他是在荆州长史任张柬之相识的，并相约匡复唐室。张柬之拜相后，遂引荐杨元任右羽林将军，参与这次政变。中宗即位后，武三思专权用事，杨元瑛知大祸未已，遂请求辞职，削发为僧。后来张柬之等5人果然被诬陷而死，而杨元淡却未受株连。后历任刑部尚书、太子宾客，开元六年（718）卒，终年79岁。
李湛，该州饶阳（河北饶阳）人，是武则天的宠臣李义府的少子。他6岁时，因其父之故，得授周王府文学，逐渐升任为散9常侍，袭封河间郡公。李湛与其父李义府不同，深沉而有见识，对二张恃宠弄权深恶痛绝，有匡复唐室之志。张柬之谋诛张，知李湛忠义可谋大事，遂引荐他充任左羽林将军掌握禁军。政变当天李湛等奉皇太子从玄武门斩关而人，斩止张立奇功。中宗即帝位，拜右羽林大将军，进封赵国公，食实封5户。开元中卒。李义府在高宗时积极支持武则天为皇后，拜相之后恃宠专权，贪赃受贿，排挤正直朝士，作恶多端，为士人所不齿。而李湛却被视为中兴功，人们并不以其父的缘故对他加以贬斥，后来崔义玄还根据他的事迹，为他专门撰有别传。
此外，参与政变策划的还有左威卫将军薛思行、职方郎中崔泰之、司刑评事冀仲甫、检校司农少卿翟世言、左羽林将军赵承恩等一大批文武官员。如此之多的文武官员参与此事，充分说明二张等小撮人的行径的确不得人心，同时也表明广大朝士对老病缠身的武则天仍眷恋帝位，不肯禅位太子而大为不满。尽管有些朝士没有直接参加这次官廷政变，并不等于他们对二张的行为无动于衷，或者说他们都不拥戴李显恢复帝位。从政变之后朝廷内外乃至全国各地的平稳状态看，人心的向背是十分明显的。这与武则天临朝称制后，国内的起兵与骚乱，人们的议论纷纷，使她不得不以暴力手段相镇压的情况，形成了鲜明的对照。可惜的是中宗李显却是李氏家族的不肖子孙，他不具备其母那样的政治才干，把一个好端端的局面搞得乌七八糟，连自己也死于非命，留下了千古笑柄。