本作では女性キャラ6人分の個別シナリオをクリアした後に、ラストシナリオである「Refrain」がプレイできる仕組みになっている。Key作品恒例となりつつあるラストシナリオであるが、今作品では物語の核となる非常に重要な存在である。その重要度は、構成上個別シナリオが「Refrain」のための伏線、あるいは準備段階とも言える位置付け（一部シナリオでは特に顕著）になっていること、シナリオ内に「リトルバスターズ」の名を冠したエピソードが存在することなどからうかがい知ることができる。また、人と人の心の繋がりを描いてきたKeyブランドだが、今作では「友情」がテーマとなっている。『リトルバスターズ! エクスタシー』での追加シナリオは「世界の秘密」や6人のシナリオの核心を知っていることが大前提となっているため、上述の「Refrain」をクリアしないとプレイできない。ただし、前作をプレイ済みの人に合わせ、初回起動時に「世界の秘密」を知っているか否かの選択肢が出るようになっており、「はい」を選んだ場合はクリアしたものとしてプレイすることができる。「泣きゲー」の作り手として評価を得ているKeyブランドの作品としては、上記のミニゲーム群や従来とは違ったテーマへのアプローチが見られる。
地下迷宮の探索は、射撃ゲームと共に『リトルバスターズ! エクスタシー』の沙耶ルートのみで発生する探索ゲーム。『MOON.』の施設内移動を彷彿とさせる。トラップや別れ道などに気を付けながら秘宝の眠る地下深くを目指すが、階ごとに謎解き風の仕掛けが用意されており、それを解かないと次の階へは行けない。ただし、シナリオの後半では構成上、必然的に何回も「リプレイ」し直す羽目になる。この探索ゲームはシナリオと密接に関係しており、他のミニゲームと異なりオフにすることができない。また、罠にはまっていなければ解けない謎や、一定の条件で罠にはまると発生するイベントも存在する。
射撃ゲームは、『リトルバスターズ! エクスタシー』の沙耶ルートにおいてのみ発生するガンシューティング風ゲーム。画面に時計の文字盤が表れ、一定時間以内に沙耶の指示する方向の数字にマウスカーソルを合わせて左クリックすることで敵を撃つのが基本スタイルになるが、シナリオが進むと、沙耶視点での通常のガンシューティング風のミニゲームをプレイすることも出来る。なお、このゲームは通常版でのみ難易度設定が可能である。初回限定版では、修正パッチを当てることによって難易度設定が可能となる。
バトルランキングは、一対一で行われるコンピュータRPG風の対戦ゲーム。バトルは全自動で進行し、プレイヤーからは一切の指示を出すことができない。メインの登場人物たちがランキングトップの座を懸けて様々な武器で戦うバトルを描いたものだが、使用する武器は安全と身体能力差諸々を考慮して「野次馬から投げ込まれたものを無作為に引き当てる」ことをルールとする。ゆえに珍妙な武器が投げ込まれることもザラであり、普通に戦えばどう見ても勝てそうにない相手にも武器次第で勝利することが出来るため、だいたいにおいて笑いを伴った熱戦が繰り広げられる。アニメでは何故か必ず最初にバナナが飛んでくる。また、バトル勝者は敗者に恥ずかしい称号を命名することが出来る。プレーヤーはバトル中には武器をルーレットの目押し要領で選択する以外にアクティブな行動を取ることが出来ないため、事前のアイテム交換と野球ゲームでのパラメータの成長が重要となる。一定条件下で参戦する隠しキャラも強力なライバルとして理樹たちの前に立ちはだかる。なお、劇中で女性は任意に武器を選び取ることができるという描写があるが、実際は女性でもランダムに選択される。ただし、女性キャラにはそれぞれに専用武器が存在する。
野球ゲームは、登場人物たちでチームを結成し、各部活動のキャプテンたちで構成されるキャプテンチームとの試合に備えてメンバーを鍛え上げるべく練習に励むミニゲーム。主人公・理樹を操作し、ピッチャーである鈴の投げるボールを打ち返していくシンプルなスタイルを採っている。他のメンバーの守備範囲に理樹がボールを打ち込めれば、メンバーから返ってきたボールを理樹が再び打ち返して「コンボ」を繋げることが出来る。この要領で何回もコンボを繋げることによってメンバーは成長し、キャプテンチームに勝つまでになってくれる。アニメ版では18-10で負けている。またフィールド上のあちこちで遊び回っている猫たちに理樹がボールを当てることを繰り返すと、鈴が怒りで様々な新球種を習得する。これも試合での強力な武器となってくれる。野球ゲームをこなすことで成長したメンバーの各種パラメータは、後述するバトルランキングの結果にも影響を及ぼす。野球ゲームを行わなくてもある程度は成長する。また、鈴と理樹のみ、ルート（小毬、葉留佳、クドリャフカ、唯湖、美魚のいずれか）をクリアするたび初期能力が上がる。
義手に使われている機構は医用生体工学で博士号を持つ医師Todd Kuikenのアイデアによる「神経再支配」というもので、脳から発せられた切断された腕への神経信号という微弱電気信号を既存の筋肉帯へ導き、筋肉帯の動きによって増幅された信号を筋電センサで検知して義手内の可動装置の制御に使用している。この制御機構は「デジタル四肢」と呼ばれている。腕の切断後に装着された義肢の操作に使用する神経系を変更しないこと、つまり失った腕に残された、失われた部位の動作に使用していた神経を再使用するこの技術を使うことで、筋電義手の被使用者は既存の義手に比べて驚くほど短時間で失われた部位を使用するための操作を覚えることができる。最初の筋電義手装着者ジェシー・サリバンはわずか90分で物をつかむことが可能になっており、クローディア・ミッチェルは1年程度でミカンの皮が剥けるようになるとされている。彼らの義手操作に関する脳内の思考は単純で、物を掴んだまま回すというような複雑な動作であっても、脳で思い浮かべただけで操作が可能となっている。それは脳から出た思考が神経を通り、デジタル式の義手装置に伝わり、義手が伝達された信号を判断し動作するというプロセスを辿る。この感覚での義手操作により、彼らは胸を触られるとそれを義手で感じることが出来るようになっている。2006年現在、Todd Kuikenはこれを突破口として義手で物を握りしめている感覚を感じることが出来るようにする研究を続けている。RICの研究者たちは、アフガニスタン戦争やイラク戦争で手足を失った400名以上のアメリカ軍兵士が、ミッチェルが装着しているものと同じバイオニック・アームを装着することで生活の役に立つことを期待している。