Het Star Fox-team keert triomfantelijk terug naar een van zijn meest geweldige missies met de remake van Star Fox 64 (ook bekend als Lylat Wars), in volledig 3D. Het Lylat-sterrenstelsel ontvouwt zich op realistische wijze voor je ogen in de diepte van het bovenste scherm van de Nintendo 3DS, terwijl de 3D-beelden je een helderder idee van je positie en de afstanden geeft. Star Fox 64 3D maakt tevens gebruik van de twee schermen van het Nintendo 3DS-systeem door de 3D-gameplay op het bovenste scherm weer te geven en de verschillende personages en hun teksten weer te geven op het onderste scherm.