本作は、ロボットに数々の超兵器を内蔵させること、パートナーとなる女性型ロボットアフロダイA・ダイアナンAの登場、三枚目のお笑い担当ロボットボスボロットの登場、飛行用パーツ・ジェットスクランダーの登場、新兵器の追加や弱点の克服といったパワーアップ描写、主役機体の交代（最終回におけるグレートマジンガーの登場）など、後続のロボットアニメ作品で多用されることになる要素を、数多く生み出した。デザイン面においても後続作品に大きな影響を残し、三白眼をはじめとする本作のロボットのデザインラインが、後続の巨大ロボットの多くに色濃く影響を残している。また、「上腕と腹と大腿部が白」の配色は、マジンガーシリーズとは直接関係の無いコン・バトラーV、アーマードトルーパー、実写特撮のダイデンジンにまで踏襲され、それ以降の1970年代の作品における巨大ロボットの基本配色となった。その後も、この配色の影響下にあるロボットデザインは多い。アニメのエンディングに設計図・透視図（宮武一貴による）が使われたり、雑誌でさまざまな裏設定が公開されるなど、作品の細部を作品外から補完する試みも行われた。こうした手法は後年のSF作品でも多く見られるが、そういった点も本作が先陣を切った。1996年から1997年にかけて放送されたスーパー戦隊シリーズ第20作『激走戦隊カーレンジャー』では、マジンガーZそっくりの敵ロボット・バリンガーZを登場させようとしたが、打ち上げパーティーで大竹宏の挨拶からそのことを知った東映上層部がダイナミックプロに配慮して出した自粛命令により、アフレコまで完了していたものがお蔵入りになるという事態になった。
同じ永井豪原作の東映動画作品である『デビルマン』についての打ち合わせの席上で、新たな提案をきっかけに企画が始まった作品であり、原作者による連載漫画と東映動画によるTVアニメが同時進行に近い形で世に送り出された。永井豪は、渋滞に巻き込まれた自動車を見ていた時に、「自動車から脚が延びて前の車を（またいで）乗り越えていけたらいいのに」と感じたことが“乗り込んで操縦するロボット”の着想の根源になったと方々で語っている。永井は、子供の頃夢中になって読んだ『鉄腕アトム』や『鉄人28号』といった「ロボットもの」の、それらとは全く違う設定の作品を描いて見たいという願望があったというが、着想としては「ロボットもの」の分野に新しい設定を持ち込んだというよりは、乗り物の解釈を拡大してロボットに行き着いた……というものになっている。これは、作品が『エネルガーZ』または『アイアンZ』と呼ばれていたまだ初期の頃の構想で、「主人公が乗ったバイクがロボットの頭部に登り、合体し操縦する」という設定であった点からも読み取れる。ただし、この設定は当時人気の絶頂期にあった『仮面ライダー』に類似するという理由で、飛行メカのホバーパイルダーによる結合方式に改変され、バイク＝コクピットという案は後にダイアナンAの操縦方法として流用された。
天才科学者兜十蔵博士は世界征服を企むDr.ヘルから地球を守るために、神にも悪魔にもなれる能力を秘めたスーパーロボット「マジンガーZ」を作り出した。兜十蔵博士はDr.ヘルの攻撃によって亡くなってしまったが、彼が作ったマジンガーZは孫の兜甲児に託され、甲児はDr.ヘルとDr.ヘルが作り出した機械獣軍団の野望を打ち砕くためにマジンガーZで戦う決意を固める。巨大な人型ロボットに主人公が乗り込み操縦するという、「巨大ロボットアニメ」と呼ばれる分野に分類される初めての作品である。平均視聴率22.1％（最高視聴率は、第68話の30.4％。ビデオリサーチ関東地区調べ）の大ヒット番組となり、続編の『グレートマジンガー』『UFOロボ グレンダイザー』と合わせると4年を越える長期シリーズとなった。永井は本来はシリーズとしては2部、もしくは3部作として構想されており、完結編にはゴッドマジンガーを冠させる予定であったと、文庫版マジンガーZのインタビューなどで語っている。その後日本以外でも放映され、視聴率80%を稼いだスペインやイタリアなどヨーロッパを初めとして世界各国で人気を博している。スペインにはマジンガーZの像（北緯41.3829349度 東経1.3292865度）がある。
上記の概略とも重複するが、トロンボテスト試薬（TT）やプロトロンビン時間測定試薬（PT）はワルファリンという抗凝固薬の出血リスクをモニタリングするためにノルウェイ（北欧）のオーレン（Owren）先生が開発されてきた凝固検査薬である。一方、北米のクイック（Quick）による一段法のプロトロンビン測定（PT）では組織因子(トロンボプラスチン)の動物種特異性の違いにより、抗凝固療法のコントロールで混乱を生じた時代が続いてきた。こうした事情より1960年代に国際血栓止血学会（ISTH：International Society on Thrombosis and Haemostasis）が中心となって検査の標準化というどこでも統一された検査結果が得られるような取り組みが進められ、1982年に第一次国際参照物質IRP（International Reference Preparation）のヒト大脳由来の Human Combined Thromboplastin 試薬という現在のトロンボテスト試薬のヒト大脳TFによる国際標準試薬が製造され、以後、Human plain (BCT/253)と呼ばれるヒト大脳PT試薬も製造されており、今日では凝固検査値をINR（International Normalized Ratio）として報告できるようになった。なお、PT測定検査では、トロンボテスト（TT）検査のように、凝固活性（%）では全く統一した活性（%）を得ることができないスクリーニング検査であるので、やむを得ず、標準化という対策により、凝固時間を比で算出して算術的に対数処理されたINRが導入されたという経緯がある。トロンボテスト（TT）試薬は、国際感度指標（ISI）という検査試薬の測定感度が一定に高感度であり、検査値（INRや活性%）に高い精度が得られる測定系から成り立っている。※下記の参考文献に欧州でのOwren PT (TT)　法の概要を記載する。このように、国際的な標準化の流れが早くからPT測定試薬を中心に日本へも導入されてきたにも関わらず、INR表記法に至っては未だにPT試薬の特性の違いや凝固分析装置の特性差に依存して検査データが異なる実態が続いている。なお、トロンボテスト（TT）では日本での臨床経験値やエビデンスが豊富であり、活性（%）での検査値が得られる。近年、PT測定と同じように、INRキャリブレータという検量物質により、欧州ではトロンボテスト（TT）によるINRが得られるシステムも普及してきている。なお、PT-INRとTT試薬のINRの相関性は相関係数r>0.90　という互換性で高いことも検証されており、WHOの国際標準は ISI と INR であり、検査で用いられる凝固検査装置や試薬を規定していない。なお、臨床エビデンスの多い北米では、PT-INRがもっぱら普及しており、欧州ではトロンボテスト（TT）による臨床エビデンスの蓄積により、PTおよびTTによる「INR」でも普及しているのが実態である。欧州で実施されている国際INRプロジェクトにより、INR表記法によるサーベイラインが随時報告されている。