Cosmo Player Z использует научно-фантастический сеттинг и анимешную стилистику. Это аркадный шутер с видом сверху. У него немного нестандартный для жанра геймплей. Юзер не может целиться и стрелять во врагов. Персонаж самостоятельно выбирает цель и ведет огонь, когда стоит на месте. Геймеру позволяют лишь перемещать героиню. Игровой процесс построен на позиционировании. Игрок должен знать, когда следует бежать или остановиться, чтобы эффективно уничтожать противников и уклоняться от вражеских пуль. В этой видеоигре есть элементы RPG. Убитые враги оставляют после себя кристаллы с экспой. Их надо собирать. При накоплении достаточного количества опыта повышается уровень и дается возможность выбрать новый перк.

Умения в этом проекте не только влияют на поведение протагонистки, но и меняют её облик. Разные части одежды порой вступают между собой в синергию. Изначально эта игра выходила только на мобильных устройствах. При портировании Cosmo Player Z на ПК разработчики адаптировали управление, добавили частичную поддержку геймпадов и значительно понизили сложность. Интерфейс девелоперы оставили прежним, поэтому в компьютерной версии можно наблюдать на экране сенсорный стик, предназначавшийся для смартфонов. Видеоигра поделена на уровни с нарастающей сложностью. Обычные этапы чередуются с битвами против боссов. Сюжет подается в духе визуальных новелл и состоит из коротких историй. Все они объединены темой косплея.