Fission Superstar X – ролевой экшен-сайдскроллер, в котором игроку предлагается уничтожать толпы врагов с помощью мощно оборудованного бомбардировщика, отправляющегося в длительное путешествия между планетами. Военное средство перемещения имеет на борту не только крупнокалиберное огнестрельное вооружение, но и несколько вариантов орудий для противостояний в ближнем бою при попытке взять противника тараном. Разработчиками добавлено 64 вида смертоносных стволов. За оборону отвечает энергетический щит, имеющий определённое количество зарядов, что не позволяет быть неуязвимым.

Инди-проект использует ролевые механики, что выражается в том, что на борту имеются члены экипажа, отвечающие за определённые модули самолёта. Геймеру часто придётся моментально принимать решения, например, починить крыло или спасти от смерти пулемётчика, потушить пожар в кабине или вести ответный огонь по вражеским летательным средствам, и так далее. Между миссиями, игрок получает возможность выбирать собственную команду из 100 вариантов, учитывая их характеристики. Корабли также можно менять, доступно 9 моделей, каждая из которых подлежит к модификации и кастомизации внешнего вида.

Разнообразие врагов делает геймплей максимально интересным. На протяжении одиночной кампании пользователь повстречает более 70 типов вражеских юнитов. Они используют абсолютно разное вооружение и обладают отличающимися между собой моделями поведения во время стычки в воздушном пространстве. Также, имеются боссы во всех 8 территориях, где располагаются этапы, создаваемые благодаря процедурной генерации.