O jogo do Astro Fighter consiste em 4 ondas e um estágio de reabastecimento, que são então repetidos com dificuldade cada vez maior. A tarefa do jogador é eliminar as quatro ondas sucessivas de diferentes tipos de embarcações de ataque, evitando ser atingido por mísseis e bombas, e depois reabastecer atirando na nave 'GS' antes de repetir o processo. O jogador começa com 3 vidas e recebe uma vida bônus ao atingir uma pontuação de 5000. 300 pontos de bônus são recebidos por atirar em cada 6 bombas caindo e por 950 por acertar a nave GS com precisão no primeiro tiro. Um bônus muito grande de 10.000 é dado por passar por 4 ondas e reabastecer usando exatamente 2 tiros a mais do que o mínimo necessário. Como os níveis mais altos do Astro Fighter são difíceis de sobreviver de forma consistente, mesmo para os melhores jogadores, as pontuações mais altas foram alcançadas ao alcançar o bônus de 10.000 deliberadamente.