Star Foxi meeskond naaseb võidukalt ühe oma suurima missiooni juurde Star Fox 64 täisversiooniga 3D-vormingus uusversiooniga. Kogu Star Foxi universum levib realistlikult Nintendo 3DS-i ekraani sügavustesse, samas kui 3D-visuaalid annavad mängijale kaugusest ja asukohast selgema ülevaate. See muudab mängu ligipääsetavamaks ja intuitiivsemaks, võimaldades mängijatel keskenduda tegevusele. Star Fox 64 3D võimaldab kasutada ka kahte Nintendo 3DS-süsteemi ekraani, mille ülemisel ekraanil on 3D-mängud ja alumisel ekraanil erinevad tegelased ja nende dialoog.