סטאר פוקס היא ככל הנראה אחת הסדרות המפורסמות של נינטנדו. שני המשחקים הראשונים בסדרה היו הצלחה מסחררת, אך לאחר מכן שאר המשחקים שיצאו בסדרה לא סיפקו את המעריצים. לאחר היציאה של המשחק האחרון בסדרה ב-2007, לא נראה משחק חדש בסדרה, אפילו לא לקונסולה החדשה ביותר של נינטנדו באותו זמן, ה-Nintendo Wii. אך עם ההכרזה על הניידת הבאה של נינטנדו, ה-Nintendo 3DS, הכריזו נינטנדו שהם מתכוונים ליצור חידוש למשחק הקלאסי בסדרה, Star Fox 64. האם המשחק מצליח להחזיק גם אחרי 14 שנה?

הסיפור מתרחש במערכת כוכבים בשם ה-Lylat System. בכוכב בשם קורנריה, המדען אנדרוס משתגע וכמעט הורס את הכוכב בעזרת נשקים כימיים. בגלל הפשעים שלו, מגלה אותו הגנרל פפר לכוכב הרחוק ביותר ב-Lylat System, 'וונום'. חמש שנים לאחר מכן, גנרל פפר מגלה פעילות לא ידועה בכוכב, ושולח את צוות Star Fox בכדי לחקור מה קורה. כאשר הם מגיעים לכוכב, אחד מחברי הצוות, פיגמה, בוגד בשאר. שני חברי הצוות הנותרים נתפסים אך אחד מהם, ג'יימס מקלאוד, מקריב את עצמו כדי לאפשר לחברו, פפי הר, לברוח מהשבי.

פפי בורח מהשבי ומספר לבנו של ג'יימס, פוקס מקלאוד, על גורלו של אביו. מספר שנים לאחר אירועים אלו, אנדרוס שולח את הצבא שלו כדי לכבוש את ה-Lylat System. גנרל פפר מבין שהצבא שלו לבד לא יוכל לעשות את העבודה, לכן הוא מזמן את צוות סטאר פוקס החדש, המכיל כעת את בנו של ג'יימס-פוקס, חבר הצוות של ג'יימס-פפי, פאלקו לומברדי ולבסוף סליפי טווד. עכשיו על הצוות להציל את ה-Lylat System מהצבאות של אנדרוס ולהביס את המדען בעצמו.

Star Fox 64 3D הוא משחק יריות על מסילה, שבו השחקן זז אוטומטית קדימה לכיוון שבו המשחק רוצה שהוא ילך, אך השחקן יכול לפנות ימינה ושמאלה. המטרה בכל שלב היא לבצע את המשימה המוטלת על השחקן, שלרוב היא להגיע אל סופו של השלב ולהביס את הבוס שבסופו. השחקן שולט על פוקס, המנהיג של הצוות הנמצא כמעט תמיד בתוך החללית שלו שנקרא הארווינג (Arwing).

בכל משימה החברי צוות של פוקס יעזרו בדרכים שונות, כמו להרוג אויבים שבדרך, לתת טיפים כדי לעזור לפוקס ועוד דברים נוספים. אך מדי פעם חברי הצוות האחרים יותקפו, ופוקס יצטרך לעזור להם להיחלץ מהצרה, אחרת הם יאלצו לסגת מהמשימה ולא יהיו פעילים עד שתיקון הספינה שלהם יסתיים, שייקח עד סיומה של משימה שלמה (לא אותה משימה שבה חבר הצוות נסג).

הארווינג הוא בר יכולות רבות. היכולת המרכזית היא כמובן הלייזר שבחללית, שבעזרתו יוכל פוקס לפגוע ולהרוס את אויביו. אם יירו על פוקס יריות רבות במקביל, יוכל לבצע גלגול חבית, אשר יאפשר לו להתחמק מכל היריות שמתקרבות אליו, אך זה עובד רק כנגד יריות קטנות. אם אויב נמצא מאחורי פוקס, ניתן לבצע סלטה אחורית כדי לתת לו לעבור אותו, ואז לפגוע בו כך, או שאפשר פשוט ללחוץ על כפתור העצירה כדי לעצור את התזוזה זמנית.

ניתן להשתמש בתאוצה אשר תאפשר לארווינג לטוס במהירות קדימה לזמן מוגבל. חלק מהפעולות האלו מבזבזות מד מסוים, שלאחר שיתרוקן ייקח לו זמן כדי להתמלא מחדש. אך הארווינג אינו הרכב היחיד בו ירכב פוקס. מדי פעם הוא יעלה על הלאנדמאסטר (LandMaster) אשר הוא סוג של טנק קרב, שבו ישתמש פוקס לכמה משימות קרקע, , והצוללת למשימות תת ימיות.

מדי פעם במשחק, הארווינג ישנה מצב למצב טווח רחב. במצב הזה עדיין טסים קדימה תמיד, אבל כעת ניתן לשלוט במסלול הנסיעה שלו. במצבים כאלה הזירה מוגבלת לרוב לעיגול רחב, שכאשר השחקן יתקרב אל הקצה שלו, הארווינג יבצע פרסה ויחזור אל תחום השלב. כאשר נמצאים במצב טווח רחב, לרוב המטרה עליכם לחסל מטרה מסוימת או להגן על מקום מסוים.