タイムギャル
ゲームシステムは『忍者ハヤテ』を基本とし、「A.D.4000」のシューティングシーンのみ『ヤマト』からの流用となっている。本作のシステムの土台となったゲームは、『スペースエース』(1984年)、『ヤマト』の要塞ウルクのステージで、スタッフはこの2つゲームを参考にしながら本作を作ったとしている。専用のアップライト筐体は『ハヤテ』からの改造となっている。
プレイヤーは、4方向レバー(指示方向入力/選択肢の選択)とボタン(攻撃/タイムストップ/選択肢の決定)を使って、レイカを操作する。
降って来る隕石、無差別に攻撃してくる恐竜など、各時代で巻き起こる様々なアクシデントへの対処として、画面上に表示される指示に従って、タイミングよくレバー・またはボタンを操作する。具体的には、特定の個所が光った際に対応するデバイスを入力する。光る直前に入力指示のアイコン(矢印とボタン)が表示されるようになっているが、ステージ進行と同時にランダムでアイコンが「?」表示に変化して隠されるようになり、難易度設定が高いほど入力のタイミング合わせもより厳しくなっていく。
難易度が最高レベルの場合はアイコンが全編通じて非表示となり、画面内の光を頼りに入力方向を判断しなくてはならない。他のLDゲームの多くと同様に、シーン毎に必要な操作は固定されている。
また、本作独自のゲーム要素として、追い詰められたレイカが危機を脱するために自分以外の周囲の時間を一時的に停止させるイベント『タイムストップ』が要所要所で発生する。この際には画面内に表示される選択肢の中から適切なものを制限時間内にレバーとボタンで画面上から選ばなくてはならない。この場合も、選択肢の数と内容及び正解は常に固定であり、運の要素は絡んでこない。
入力の正解ごとにスコアが上昇し、一定スコア毎にエクステンドが発生して残機が増加する。入力の失敗、タイムストップイベントでの選択ミス及び制限時間切れにより残機が減り、残機が0になった時点でゲームオーバーとなる。
全クリア後は、残機数×5000点+5000点がクリアボーナスとして加算され、最終的なスコアが算出された上でゲーム終了となる。