メカゴジラの逆襲
学会を追放された理学博士。55歳。
海洋開発理論で世界中から注目を集めていたが、チタノザウルスを発見しそのコントロールを行うことを発表したことで追放され、世間を恨みながら15年の歳月により恐龍コントロール装置を完成させる。しかし、その実験中に娘の桂が死亡し、その蘇生の代わりにブラックホール第3惑星人に協力する。 真船博士の設定などは、演者の平田昭彦が第1作『ゴジラ』で演じた芹沢博士のオマージュとされる。監督の本多猪四郎は、真船を科学万能を過信して思い上がった人間の象徴として描いている。 真船邸のロケは、東京都立松沢病院で行われた。
あかつき1号艇長。
自衛隊の出動や怪獣との交戦シーンも復活したが、メーサー光線車などのいわゆる「超兵器」の類はほとんど登場しない。架空の兵器としては対チタノザウルス用の超音波発信器が登場するが、その搭載先は深海探査艇やヘリコプターなど、実在する機体またはそれをモデルとした機材となっている。
キャスティングでは、前作に引き続き平田昭彦が出演しているが、前作の宮島博士や第1作『ゴジラ』の芹沢博士とは対極に位置するマッドサイエンティスト的な役柄となっている。平田は公開当時47歳であったが、回想シーン以外では実年齢以上に老けたメイクを施している。娘役で共演した藍とも子によれば、役作り上笑えなかった彼女を気遣ってか「メイクが崩れるために自分も笑えない」と、冗談めかして話していたという。そのほかにも、前作から続投している俳優が多いが、いずれも別人の役である。
劇中音楽は、第1作ほか数多くのゴジラシリーズ作品を担当した伊福部昭が担当し、第1作『ゴジラ』のメインタイトルに使用されたメロディが、編曲・再録音を経て本作品で再びゴジラのテーマ曲として使われている。これについて伊福部のファンサービスであると評する向きもあるが、協力製作の所健二によれば、伊福部は過去の曲を流用することについて「手抜きをしたように思われる」として難色を示し、説得に苦慮したという。
ブラックホール第3惑星人は真船博士と手を組み、天城山中の秘密基地でメカゴジラを修復し、メカゴジラ2として蘇らせていた。そして、恐龍コントロール装置実験中の爆発事故によって死亡した桂をサイボーグとして蘇らせてメカゴジラ2と同調させ、真船親子を追放した人間社会に対する怒りをそのままメカゴジラ2の怒りとして利用しようと目論む。
翌日、ゴジラは横須賀に上陸したチタノザウルスと戦うが、その尻尾の起こす強風に苦戦を強いられたうえ、メカゴジラ2まで現れたことから窮地におちいり、その新必殺兵器「回転ミサイル」によって生き埋めにされてしまう。一方、インターポールは真船博士の足跡を追い、ブラックホール第3惑星人の基地を突き止める。一之瀬は真船邸へ向かい、待ち構えていたブラックホール第3惑星人に捕まってしまうが、それでも一之瀬は桂を説得しようと奮闘する。「たとえ君がサイボーグでも構わない」と桂への本当の愛を伝えた結果、彼女は自我を取り戻して自決し、生き埋めから復活したゴジラは機能停止したメカゴジラ2を破壊して、自衛隊の超音波装置によって弱体化したチタノザウルスを海底に転落させる。
一之瀬たちは桂の遺体を丘に寝かせると、海へ去っていくゴジラを静かに見守るのだった。