En la conferencia del E3 de 2010, Nintendo anunció una versión de "Star Fox 64" para la entonces próxima consola Nintendo 3DS, titulado "Star Fox 64 3D". Hubo una demo jugable el mismo día en la conferencia. El demo tenía controles y diálogos de personajes en la pantalla táctil. Nintendo añadió un tipo de control que hacía uso del giroscopio del Nintendo 3DS para controlar el Arwing en el espacio. Soporta un multiplayer hasta para 4 jugadores con el 3DS Download Play, sin embargo, el juego no cuenta con un multiplayer en línea. En el modo multiplayer, a diferencia del juego original, los jugadores solo pueden usar el Arwing.