ماريو كارت 64  تتضمن التغييرات من الأصل الانتقال إلى رسومات حاسوبية ثلاثية الأبعاد الحقيقية القائمة على المضلع لتصميم المسار، وإدراج دعم أربعة لاعبين. يتحكم اللاعبون في شخصيات من امتياز ماريو، الذين يتسابقون حول مجموعة متنوعة من المسارات بعناصر يمكن أن تؤذي الخصوم أو تساعد المستخدم. يسمح الانتقال إلى الرسومات ثلاثية الأبعاد بميزات المسار غير الممكنة مع رسومات مود 7 للعبة الأصلية، مثل التغييرات في الارتفاع والجسور والجدران والحفر. ومع ذلك تظل الشخصيات والعناصر ثنائية الأبعاد معروضة مسبقًا. كانت اللعبة ناجحة تجاريًا وأُشِيدَ بها عمومًا بسبب المتعة وقيمة إعادة التشغيل العالية لأوضاعها متعددة اللاعبين، على الرغم من أن بعض النقاد اعتبروها خيبة أمل مقارنة بسوبر ماريو كارت.  "ماريو كارت 64" هي لعبة كارتينغ يتحكم فيها اللاعب في واحدة من ثمانية شخصيات ماريو يمكن اختيارها في العديد من حلبات السباق التي تختلف في الشكل والصوت. أثناء السباق، يمكن للاعبين الحصول على عناصر عشوائية من الصناديق الخاصة الموضوعة في مناطق مختلفة من المضمار والتي تُستخدم لعرقلة الخصم والحصول على الميزة. على سبيل المثال، تسمح الأصداف والموز للاعب بمهاجمة الخصوم وإبطائهم، ويمنح الفطر اللاعب زيادة مؤقتة في السرعة والقدرة على القفز. في تغيير عن الإصدار السابق، يمكن للاعبين حمل أكثر من عنصر واحد في كل مرة. يحتوي "ماريو كارت 64" على 16 دورة سباق و 4 دورات قتالية. هي أول لعبة في سلسلة ماريو كارت تدعم التدفق.  هناك أربعة أوضاع لعب مختلفة متاحة في ماريو كارت 64 وهم: غراند بريكس وسباق الزمن وفرسس وباتل. يدعم وضع غراند بريكس كلا من اللعب الفردي والتنافسي متعدد اللاعبين، بينما تدعم الأوضاع الأخرى أحدهما فقط أو الآخر.   تتميز ماريو كارت 64 بثمانية شخصيات قابلة للعب. ماريو ولويجي وبيتش وتود ويوشي وباوزر وواريو ودونكي كونغ. تنقسم الشخصيات إلى ثلاث فئات للوزن: الأوزان الخفيفة، التي تتمتع عرباتها بأعلى تسارع؛ الوزن الثقيل، الذي تتمتع عرباتهم بتسارع منخفض وسرعة قصوى عالية بالإضافة إلى أنها قادرة على ضرب لاعبين آخرين؛ والأوزان المتوسطة، الذين لديهم تسارع طبيعي وسرعة قصوى عادية. كانت اللعبة في الأصل تتميز بشخصية كاميك، وهي شخصية خسيسة من ، قبل أن تستبدل بدونكي كونغ.  بدأ الإنتاج في عام 1995 بعنوان سوبر ماريو كارت آر ، حيث تعني كلمة «آر» «مُقَدَّم». طورت اللعبة بالتزامن مع سوبر ماريو 64 و، المقصود منها أن تكون لعبة إصدار لنينتندو 64 (N64)، ولكن خُصِصَت المزيد من الموارد للإثنين الآخرين. عمل مبتكر امتياز ماريو شيغيرو مياموتو، كمنتج وغالبًا يستشير مخرج اللعبة هيديكي كونو. بعض اللقطات المبكرة للعبة عُرِضَت لفترة وجيزة في معرض شوشينكاي للبرمجيات في اليابان في 24 نوفمبر 1995. صرح مياموتو أن اللعبة اكتملت بنسبة 95٪، لكن نينتندو اختارت عدم عرض نسخة قابلة للعب نظرًا للصعوبة اللوجستية لإظهار ميزات تعدد اللاعبين. أظهر النموذج الأولي عنصر الريش من سوبر ماريو كارت وماغيكوبا كشخصية قابلة للعب، والتي استُبدِلَت بدونكي كونغ في النسخة النهائية.  صُمِمَت أدوات التحكم في قيادة اللاعب لتكون مشابهة لتشغيل سيارة يُتَحَكَّم فيها عن طريق الراديو. تتميز ماريو كارت 64 بمقاطع موسيقية تُقَدَّم بالكامل في صورة ثلاثية الأبعاد ولوحة إعلانية لعرض الشخصيات والعناصر من خلال استخدام نمذجة الأحرف المتقدمة (ACM) ووحدة المعالجة المركزية إم آي بي إس ومحطات عمل سيليكون غرافيكس. صرح كونو أنه على الرغم من أن تقديم الشخصيات كنماذج ثلاثية الأبعاد لم يكن مستحيلًا، إلا أن عرض ثمانية شخصيات متزامنة ثلاثية الأبعاد كان سيتجاوز طاقة معالجة النظام. بدلاً من ذلك، تتكون الشخصيات من نقوش متحركة تُظهر الشخصيات من زوايا مختلفة لمحاكاة مظهر ثلاثي الأبعاد، على غرار سوبر ماريو كارت وكيلر إنستينكت وكروزين يو إس أيه. راير مطور ألعاب دونكي كونغ كانتري، قدمت نموذج شخصية دونكي كونغ. في منتصف الطريق إلى إنتاج اللعبة، عانى المطورون من تعطل في القرص الصلب، مما تسبب في ضياع نماذج الشخصيات الأصلية. لقد أُجبروا على إعادة تشكيل «حوالي 80٪» من نماذج الشخصيات، وقاموا بتحديث شاشة اختيار الشخصية وجعلها متحركة بدلاً من ثابتة، والتي لم تكن موجودة في الخطط الأصلية.  تقنية الذكاء الاصطناعي المطاطي تمنع جميع المتسابقين من الفصل بسهولة، وأُضِيف عنصر سبيني شيل ، الذي يستهدف ويهاجم اللاعب في المقام الأول، من أجل الحفاظ على كل سباق تنافسيًا ومتوازنًا. ضُمِّنَ العنصر في جميع ألعاب ماريو كارت اللاحقة.  ألف كينتا ناغاتا الموسيقى التصويرية لماريو كارت 64، وهو أول عمل له على لعبة نينتندو. صدرت الموسيقى التصويرية عدة مرات بتنسيقات مختلفة بما في ذلك القرص المضغوط وشريط الصوت. صدرت أربعة نسخ مختلفة من الألبوم: "مقاطع السباق" و"أعظم الموسيقى التصويرية" في أمريكا الشمالية؛ و"الموسيقى التصويرية الأصلية" و"كلوب سركت" في اليابان.صدرت لاحقًا في مجموعة مكونة من ثلاثة أقراص، مع الموسيقى التصويرية لستار فوكس 64 وسوبر ماريو 64.  بالإضافة إلى النسخة العادية، أصدرت نينتندو «نسخةً محدودةً» في ديسمبر 1996 في اليابان والتي كانت عبارة عن خرطوشة عادية مزودة بوحدة تحكم نينتندو 64 باللونين الأسود والرمادي. تبعت النسخة اليابانية نسخةً أمريكيةً في فبراير 1997. صرح رئيس نينتندو أمريكا هوارد لينكولن أنه بالإضافة إلى الوقت اللازم للتوطين، كانت ماريو كارت 64 أكثر أهمية للسوق اليابانية، حيث كان هناك عدد أقل من ألعاب نينتندو 64 المتوفرة في ذلك السوق في ذلك الوقت. صدرت في بريطانيا في 24 يونيو 1997.  صدرت ماريو كارت 64 كلعبة قابلة للتنزيل على وي فرتشول كونسول في يناير 2007 وعلى وي يو فرتشول كونوسول في ديسمبر 2016.  خلال الأشهر الثلاثة الأولى من عام 1997، كانت لعبة ماريو كارت 64 هي أكثر لعبة نينتندو 64 مبيعًا في الولايات المتحدة، حيث بلغت مبيعاتها 849000 وحدة لهذه الفترة. بحلول عام 2007، بيعت 5.5 مليون نسخة تقريبًا من ماريو كارت 64 في الولايات المتحدة و2.24 مليون في اليابان.  تلقت ماريو كارت 64 مراجعات إيجابية من النقاد وأثبتتت نجاحها التجاري. صنفها مجمع المراجعة ميتاكريتيك على أنها سادس أعلى تصنيف للعبة نينتندو 64 استنادًا إلى خمسة عشر مراجعة. باعت اللعبة 9.87 مليون نسخة في جميع أنحاء العالم، مما يجعلها ثاني أكثر لعبة مبيعًا على نينتندو 64.  ناقش النقاد عرض اللعبة وصورها. شعر كل من غيم برو وإلكترونك غيمينغ مونثلي أن اللعبة استخدمت قوة نينتندو 64 بشكل كافٍ، مما جعل اللعبة تبرز عن الآخرين في نوع السباق (فرانسيس ماو) وفي امتياز ماريو (ترينت وارد من غيم سبوت)، وكانت أفضل من سوبر ماريو كارت (كوربي ديلارد من نينتندو لايف ومراجع من غيم ريفولوشن). استمتعت كارين باريل من "مجلة النينتندو الرسمية" الفرنسية بصور اللعبة الملونة والسلسة، مضيفة أن عرضها العام يشبه التجربة «السحرية». شعر منتقدو الرسومات أنهم يفتقرون إلى التفاصيل (توم غولس من كمبيوتر آند فيديو غيمز وبير شنايدر من آي جي إن)، لم يكن أفضل بما يكفي من جزء 16 بت السابق (سكوت ماكول من أول غيم ونيل ويست من نيكست جينرايشن)، وفشلوا في الاستفادة الكاملة من قوة نينتندو 64 (فرانسوا كارون من جويكس فيديو.كوم). كان استخدام الأرواح ثنائية الأبعاد نقدًا شائعًا، يجادل ويست بأنه جعل اللعبة تبدو كأنها لعبة 16 بت وليس 64 بت.  استقطب تصميم المقطع الصوتي وأسلوب لعب ماريو كارت 64 النقاد. انتُقِدَت اللعبة لكونها غير مبتكرة (شنايدر)، سهلة للغاية (كارون)، وبسيطة ورتيبة (وارد ونيك فيرجسون من إدج). شعر كل من إد لوماس من كمبيوتر آند فيديو غيمز وجوناثان من مجلة إن64 أن النجاح يعتمد بشكل كبير على الحصول على مقويات القوة المناسبة. لم يعجب مورلي بتصميم مضمار ماريو كارت 64 العريض والمشابه للطريق السريع بقوله إنه لم يوفر تجربة «مليئة بالأدرينالين» والتي كان من الممكن أن يأملها اللاعبون. وجد النقاد أيضًا خطأ في استخدام اللعبة لموازنة صعوبة الشريط المطاطي، مدركين ذلك بأنهم منحوا للعدو ميزة الذكاء الاصطناعي الغير عادلة. كما تمت ملاحظة المشكلات الفنية مثل ضعف اكتشاف الاصطدام والتأخر في «وضع المعركة» المكون من أربعة لاعبين.  كان هناك مؤيدون لهذه اللعبة، الذين لاحظوا وجود عدد كبير من الدورات التدريبية (ويست، ماو، ومراجع إلكترك بلايغراوند)، وجدت تصميماتها أكثر تفصيلاً وإثارة للإعجاب من سوبر ماريو كارت (شنايدر ودييار)، واعتقدوا بأنها تحتوي على الكثير من قيمة إعادة التشغيل (كارون وماو). سلط ديفيد ويلدغوز وجوناثان من هايبر الضوء على التحكم المرن في الانعطاف باستخدام عصا التحكم متعددة الزوايا، واصفين إياها بأنها «مثالية» وحقيقية لعربات الكارتينغ الواقعية. استمتع جوناثان بكمية التركيز وردود الفعل السريعة المطلوبة من أجل اللاعب. أبلغ ويلدغوز عن وجود العديد من اللحظات غير المتوقعة أثناء لعب اللعبة بسبب «الذكاء الاصطناعي الشيطاني المبتكر» والصناديق التي تحتوي على وحدات طاقة مختلفة في كل مرة تُجمَع. لاحظ المراجعون، حتى أولئك الفاترين تجاه الرسومات، اللمسات الإيجابية مثل المنعطفات ذات الـ180 درجة في قلعة باوزر، ومسارات القطار في صحراء كاليماري، والشاحنات في تودز تورنبايك، والأبقار في مزرعة موه، وقلعة بيتش، والبطاريق المنزلقة في شربات لاند، بالإضافة إلى نفث الدخان المتصاعد من العربة. وجد النقاد أن وضع تعدد اللاعبين أفضل من اللاعب الفردي، ووصفه شنايدر بأنه «فوضى تعدد اللاعبين في أفضل حالاتها».  كانت اللعبة شائعة تجاريًا وساعدت في إنتاج العديد من التكملات التي ظهرت عبر أجيال من أنظمة نينتندو. احتلت ماريو كارت 64 المركز السابع عشر في أعظم 100 لعبة نينتندو من مجلة نينتندو الرسمية على الإطلاق والمركز 49 في قائمة إلكترونك غيمينغ مونثلي لعام 1997 لأفضل 100 لعبة أنظمة على الإطلاق.