本作はゲームの開始からエンディングまでキャラクターの会話はプロの声優を使ったフルボイス音声となっている（当時の任天堂のゲームとしては異例の演出）。これは「3Dでは後方から襲い掛かる敵が確認しづらい」といったプレイ時の問題点をスタッフが汲み、解決策として収録されたものである。ゲームの進行に伴い巧みに変化するリアルタイムの会話、そしてそれを構成するシンプルでありながら非常に濃いセリフがゲームとの圧倒的な一体感を生み出している。ステージ途中で敵や仲間から通信が入るなど、ストーリー展開に引き込まれる演出が織り込まれており臨場感を高めている。なお、NINTENDO64カートリッジの容量の限界で音声を録音した場合は全ての容量を使っても2分ほどが限界なのだが、本作では音声データを大幅にデータ圧縮して、それによる音質の低下を逆手にとって「無線通信による会話のため混入するノイズ」に聞こえるよう演出することにより、音質低下が不自然でないどころか逆にリアリティを持たせることに成功している。なお、日本国外版での音声は、北米版には英語音声が収録されているものの、欧州版では話しているように聞こえる効果音に変更されており、音声収録はなかった（上記のように容量限界ぎりぎりであったため、欧州における複数言語のデータを入れる余裕がなかった）が、『スターフォックス64 3D』の欧州版では各言語（英語、フランス語、ドイツ語、イタリア語、スペイン語）の吹き替え音声が新規収録されている。
自機後方からの視点（またはコックピット視点）で操作するシューティングゲーム。シリーズ2作目であるが、ストーリーとしては前作の続編ではなく、前作のパラレルワールド的展開が繰り広げられる。ステージ構成は2種類あり、一定のルートをほぼ強制的（ルートに分岐がある場合もある）に進んでボスを倒すスクロールステージと、立方体の箱庭ステージで360度自由に移動できるオールレンジモードがある。またステージによっては、スクロールステージとオールレンジモードが組み合わされている場合もある。難易度はスーパーファミコン版と比べると低めに設定されており、シューティングゲーム初心者でも楽しめるゲームになっている。反面、「チャージ弾」の誘爆で敵を撃破することによりHIT数がさらに加算されるなどの、練習を積むほど高いスコアをたたき出すことができる奥が深いゲーム性も持ち合わせている。戦闘のシチュエーションやムービーシーンには『スター・ウォーズ』シリーズや『インデペンデンス・デイ』などの有名SF映画や、ガンダムシリーズへのオマージュが多々見られる。スーパーファミコンで発売中止となった『スターフォックス2』のプロジェクトを受け継いだのが本作である。
物理学では、弦理論は、その中では素粒子を点状の粒子とは考えずに、弦と呼ばれる 1次元の対象で置き換えた理論的フレームワーク(theoretical framework)である。これらの弦は通常の弦のループや小さな区分のように見える。弦理論は、どのように弦が空間の中を伝搬するか、互いに相互作用するかを記述する。弦のスケールよりも大きな距離スケールでは、弦は通常の粒子のように見え、質量や電荷を持ち、弦の振動状態によりきめられる他の性質を持っている。弦が分裂したり結合したりすることには、粒子の輻射や吸収が対応し、粒子の間の相互作用を惹き起す。弦理論の記述する世界と日常の世界の間には、確かに差異がある。日常生活では、3つの空間次元（上下、左右、前後）と、1つの時間次元（以後以前）が存在する。このように、現代物理の言葉では、時空は4次元である。 弦理論の特別な有様の一つに、数学的な整合性のために時空の余剰次元(extra dimensions)を要求される。超弦理論である超対称性と呼ばれる理論上の考え方と両立する理論のバージョンでは、毎日の体験の中で慣れ親しんでいる4次元に加えて、6次元の時空の余剰次元がある。弦理論の現在の研究の目標のひとつは、高エネルギー物理実験で観察される粒子を、弦が再現するようなモデルを構成することである。観察と整合性を持たせるためには、そのような時空の次元は4である必要があるので、通常の距離スケールでは弦理論の余剰次元を消し去る方法を見つけなくてはならない。弦理論を基礎とする最も現実的なモデルでは、コンパクト化と呼ばれる過程を通して行われる。コンパクト化の考え方は、弦理論の特定の次元が円をなして自分で「閉じている」ようなものかもしれない。次元が巻きあがっている極限では、非常に小さくなり、有効理論ではより低い次元となっている理論を得る。このことの標準的な類似物は、庭のホースのような多次元の対象を考えることである。ホースを充分に遠い距離で見ると1次元となり、長さしか持っていないように見える。しかし、ホースに近づくにつれ、第二の円周という次元を持っていることが分かる。このようにして、ホースの表面を這う蟻は2次元的に動くことができる。コンパクト化は、時空の有効次元が4次元となるようなモデルを構成することに使うことができる。しかし、余剰次元をコンパクト化する全ての方法が、自然を記述する良い性質を持つモデルを作り出すとは限らない。素粒子物理学で確認できるようなモデルを構成するためには、コンパクトな余剰次元はカラビ・ヤウ多様体の形をしている必要がある。カラビ・ヤウ多様体は複雑な（典型では）6次元の形をしていて、あるテクニカルな条件を満たす。それらは、数学者のエウジェニオ・カラビ(Eugenio Calabi)とシン＝トゥン・ヤウ(Shing-Tung Yau)の名前から命名された。1980年代後半、弦理論のそのようなコンパクト化をすると、対応するカラビ・ヤウ多様体が一意に再構成されることが可能ではないことが分かった。代わりに、2つのカラビ・ヤウ多様体が同じ物理を持つことが発見された。 これらの多様体はたがいに「ミラー」といわれる。全部の双対性はいまだ予想でしかないが、位相的弦理論の脈絡でのミラー対称性のバージョンがある。位相的弦理論はエドワード・ウィッテン により導入された簡素化された弦理論のバージョンであり、このバージョンは数学者により厳密性(en:mathematical rigor)を持っている 。位相的弦理論の脈絡では、ミラー対称性は、2つの理論、A-モデルとB-モデルがある正確な意味で等価であることを主張する。弦理論のこれらのカラビ・ヤウコンパクト化が自然の正しい記述をもたらすかどうかは別として、異なるカラビ・ヤウ多様体の間のミラー対称性関係の存在は、重要な数学的結果である。 弦理論に使われるカラビ・ヤウ多様体は純粋数学的には興味深く、ミラー対称性は、ミラーカラビ・ヤウと同等な問題を解くことで数え上げ代数幾何学の多くの問題を数学者が解決できるようにした。 今日、ミラー対称性は数学の研究の活発な領域であり、数学者たちは今も物理学者の直感に基づくミラー対称性の数学的理解を深めようと努力している。