El jugador toma el control del Gunhed Star Fighter a través de nueve áreas de desplazamiento vertical. La misión del jugador es destruir al Escuadrón de Dark y sus ocho super armas. Cada área contiene uno o más jefes, los cuales deben ser destruidos para poder continuar con el juego. Los jugadores pierden la vida si son golpeados por un enemigo o un proyectil, pero el juego continúa en un puesto de control previamente cruzado. El juego termina cuando todas las vidas se han perdido, pero el juego premia con 1-ups cuando el jugador marca un número determinado de puntos. El juego dispone de cuatro continuaciones, en las cuales los jugadores pueden reiniciar el juego a ese nivel en el que su juego anterior terminó siempre que el sistema no se apague. El jugador controla un cañón principal de tiro rápido, que puede ser mejorado o cambiado a otro tipo de armas mediante la recopilación de power-ups de diferentes esferas numeradas y moradas llamadas "cápsulas". Los jugadores pueden recoger opcionalmente power-ups para ayudarse en el combate a través del juego, tales como "multibodies" que es la sombra de sus acciones, misiles guiados, escudos, y una mayor capacidad de fuego conocida como "fuego completo". El jugador lleva una cantidad limitada de "bombas de racimo", que se pueden implementar para la destrucción de grandes cantidades de enemigos y jefes finales en los alrededores del jugador. Los jugadores tienen la función de seleccionar la velocidad de su nave, que puede activarse pulsando un botón en el mando de juego, entre cinco velocidades diferentes. El número de triángulos que aparecen debajo de la puntuación del jugador designan la velocidad de la nave del jugador. Esto permite a los jugadores personalizar el comportamiento de su barco en cualquier momento, la libertad de movimiento y la facilidad de control: un barco más rápido es más ágil, un barco más lento se puede maniobrar con precisión.
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