「栗東留学」とは「京都・阪神の競走への出走のための事前調整」という理由を用いて、管理馬を実際のレースよりも数週間前から栗東トレセンに輸送・滞在させ、一定期間栗東トレセンの坂路などの施設で鍛錬を積ませる強化育成の手法である。2000年代以降、スポーツ新聞等で「栗東留学」という言葉が用いられている。初期の例として、2002年、国枝栄がソルティビッドを阪神ジュベナイルフィリーズへの出走を利用して、栗東トレセンに事前入厩させたことが挙げられる。その後も栗東へ事前入厩した関東馬が好走・勝利する状況が散見される様になり、要因として「栗東トレセンでのトレーニングの効果」を指摘するというパターンが見られる様になったことで、「栗東留学」などの表現が定着していった。2007年のNHKマイルカップを優勝した関東馬ピンクカメオの勝因について、国枝栄厩舍陣営は「前走の桜花賞の前に栗東トレセンに滞在して栗東の施設で調教が行えたこと」を最大の要因として挙げており、2008年の秋華賞で1着3着を占めて大波乱を巻き起こした小島茂之厩舎陣営も、全く同様にレース前に馬を栗東トレセンに送り込んで調教を積めたことを勝因に挙げている。2009年においても、関東馬のGI優勝は年間4頭であるが、その内の3頭がレース前から事前に栗東トレセンに滞在し、その坂路でトレーニングを行うという調整課程を経ての勝利であった。2010年には国枝栄厩舎所属のアパパネが関東馬として桜花賞を4年ぶりに制したが、国枝の「関西馬に勝つためには関西馬になり切ればいい」という育成方針から、関西圏での出走の度に栗東への事前入厩と数週間の滞在を繰り返しており、栗東留学の先駆者である国枝が作り出した栗東留学の申し子とも言える。重賞競走に出走するような有力馬以外でも「京都・阪神での出走」を名目に馬を栗東に一定期間滞在させてトレーニングを積ませる厩舍も現れており、美浦所属の厩舎群の低迷からの脱出の鍵として「いかに栗東の坂路を利用して関東馬を鍛えるか」が話題・トピックになるという、もはや美浦トレセンの存在意義にも関わる一面すら窺える現状になった。しかし、「栗東留学」を実践している調教師に対しては「美浦トレセンの価値を自ら貶めている」という冷ややかな見方も存在する。「栗東留学」の逆に当たる「美浦留学」という言葉が全くないわけではなく、森秀行のように馬に良かれと判断すれば所属馬を積極的に美浦に滞在させる調教師も一部に存在するが、「栗東留学」に比べればごく少数である。美浦の調教施設の設備全般について、栗東と比較して劣っていると感じる美浦の厩舎関係者は多く、国枝栄は「美浦トレセンの坂路の質を栗東トレセンと同等の水準のものに引き上げるべき」と主張していた。なお、関東馬を栗東に滞在させるという事自体は、古くは1970年に桜花賞馬のタマミがクイーンカップに勝利した後から桜花賞終了まで栗東に滞在した例がある。この時、厩務員の蛯名幸作もタマミの状態を見るために一緒に滞在していた。
本作のヒーロー・ウルトラマンオーブは、歴代ウルトラマン2人の力を宿した形態への変身（フュージョンアップ）を行うことが最大の特徴である。企画当初は単に2人のウルトラマンが合体するだけであったが、作品の独自性を出すために素体となる存在（オーブオリジン）が設定され、物語も「本来の自分を取り戻す」というテーマが据えられた。『X』では主人公とウルトラマンのバディ関係を強調していたため、その差別化として本作品ではウルトラマンが人間に変身しているという設定となった。この設定は変身プロセスが複雑化しているため、主人公周辺をシンプルにする意図もある。『ギンガS』や『X』では主人公が防衛チームに所属していたが、本作では所属しておらず、風来坊として設定されている。シリーズ構成の中野は、『ウルトラセブン』の主人公モロボシ・ダンをはじめ、木枯し紋次郎やクリント・イーストウッドなど自身が子供のころのヒーローは流れ者であったことを意識し、「21世紀のこの世の中に『天下御免の風来坊』放浪のヒーローを復活させよう」という意向で本作では主人公のクレナイ・ガイのキャラクターを設定したと語っており、個人的なキャラクターのイメージソングに上条恒彦の「誰かが風の中で」を挙げている。また、企画会議では映画『ギターを持った渡り鳥』の小林旭をイメージソースとして挙げていた。メイン監督の田口は、ガイのコンセプトについて「ダンがウルトラ警備隊にスカウトされず風来坊を続けていたら」という発想であると述べている。ライバルキャラクターであるジャグラスジャグラーも、「風来坊には好敵手がつきもの」という中野の意見により設定された。その他の主要人物も、防衛チームではなく私設の調査チームの所属と設定されている。当初、防衛チームは登場させない予定であったが、田口の要望により主体的には描写せず防衛チームの存在する世界観となった。レギュラーとして登場するビートル隊隊員の渋川一徹については、『ウルトラマン』での科学特捜隊のようなエリートではなく、市井に寄り添う「おまわりさん隊員」と位置づけられている。ストーリーはガイの内面描写を中心に据えており、1話完結性よりもシリーズの縦軸に重点が置かれている。また、田口の意向によってメインの回と遊びの回を分けることをせず、1話の中にシリアスと冗談を両方交えている。特撮は、『X』では怪獣の描写を重視したためにウルトラマンがおざなりになったという反省から、本作品ではウルトラマンの格好良さを描くことを意識している。怪獣は最初から中ボス級を出そうという想定で「魔王獣」が設定され、子供たちへのわかりやすさを意図して属性が明確化されている。マガバッサーなどのデザインは、田口が参加した『MM9』で怪獣デザインを務めた楠健吾が担当した。上記のほか、歴代ウルトラシリーズのサブタイトルが毎話登場人物のセリフに隠されているという仕掛けがあり、それを当てる企画「サブタイを探せ！」が公式サイトやTwitterにて行われた。田口は本作品について「エピソード10構想」を中野と練っていたことを、劇場版の舞台挨拶にて明かしている。それによると、テレビシリーズはエピソード6、劇場版はエピソード7、そして『THE ORIGIN SAGA』はエピソード1に相当するとのこと。また、企画初期の案では明智小五郎をウルトラマンに置き換えた少年探偵団ものが構想されていたが、探偵を扱った特撮作品がすでに存在していたことから現在の内容に変更されたという旨を、イベント「TAMASHII NATIONS 10th WORLD TOUR "OSAKA"」の壇上にて明かしている。字幕放送ではガイ（オーブ含む）の台詞が黄色、他の登場人物の台詞が白で表記される。