En el papel del protagonista, Astro, el jugador se embarca en una misión para salvar a los robots perdidos, recuperar piezas para la nave nodriza de PlayStation 5 y derrotar al alienígena Space Bully Nebulax, que destruyó la nave nodriza.

Astro Bot ha ganado numerosos premios, entre ellos el Juego del Año en Game Awards 2024.

[2]​ El juego cuenta con 80 niveles repartidos en seis galaxias y 50 planetas.

[6]​ A diferencia de Rescue Mission, también se pueden rescatar y reclutar «V.I.P.

Bots» (robots coleccionables que hacen referencia a varios personajes de PlayStation en su aspecto visual).

[11]​ Hay monedas coleccionables esparcidas por los planetas, que se pueden utilizar para comprar una gran variedad de cosas diferentes.

La principal forma de gastar monedas es en la máquina Gatcha, regalando al jugador objetos para los robots V.I.P.

El ayudante del pájaro azul está disponible al principio de cada nivel, y solo puede comprarse a partir del segundo intento de un nivel.

Las batallas contra jefes presentes al final de cada galaxia se libran usando estas habilidades.

Esto provoca la explosión de la nave nodriza, con sus partes esparcidas por el espacio y los Bots varados en otros planetas.

Poco después del ataque, lo que queda de la nave nodriza se estrella en un planeta desértico, y Astro, inconsciente, es reanimado por el Dual Speeder, una nave mucho más pequeña parecida al controlador DualSense.

Astro sigue explorando las galaxias, rescatando a la mayoría de los Bots hasta que localiza los planetas natales de cada jefe que lo representa: Gorilla Nebula (Mighty Chewy), Tentacle System (Wako Tako), Serpent Starway (Lady Venomara), Camo Cosmos (Mecha Leon) y Feather Cluster (Falcon McFly), luchando contra todos ellos por el camino y recuperando partes perdidas de la nave nodriza en el proceso.

Nebulax atrapa a Astro, con el objetivo de llevárselo junto a su inminente desaparición, mientras los Bots hacen todo lo posible por rescatarlo, aunque Astro se sacrifica en el proceso, provocando una supernova.

Con los Bots temiendo el destino de Astro por la batalla, éste emerge del horizonte y aterriza sobre la nave nodriza, pero se desploma y muere mientras sus miembros robóticos se desprenden uno a uno.

[21]​ Doucet declaró que Team Asobi nunca se había planteado desarrollar un juego para PlayStation VR2 después de terminar Astro's Playroom, optando en su lugar por desarrollar una versión a mayor escala de la demo técnica suponiendo que fuera lo suficientemente bien recibida por el público general.

Y si no es una versión VR, tiene que estar totalmente diseñada para ese medio».

[24]​ Astro Bot implementa muchas de las funciones del mando DualSense en el juego, sobre todo la retroalimentación háptica y los gatillos adaptativos.

Para aprovechar al máximo las funciones del DualSense, el equipo Asobi formó un pequeño grupo dedicado exclusivamente a sacar el máximo partido posible del mando.

fue la forma en que el equipo había representado a estos antiguos personajes.

Varios estudios de PlayStation Studios, como Santa Monica Studio y Naughty Dog, han respondido positivamente a la inclusión de sus personajes como bots.

Al final, él y el equipo Asobi decidieron no hacerlo, ya que los fans de Astro's Playroom que disfrutaron con las referencias a PlayStation probablemente se sentirían decepcionados si la secuela las hubiera eliminado por completo.

La versión digital estándar incluye un atuendo para Astro parecido al personaje PaRappa the Rapper, un grafiti para el Dual Speeder con diferentes V.I.P.

[1]​ En Summer Game Fest, EVO, ChinaJoy y PAX West se instalaron quioscos con una demo jugable de Astro Bot.

[2]​[29]​[30]​[31]​[32]​ Destacan cinco niveles diferentes, dos de los cuales son fases de plataformas lúdicas (llamadas Sky Garden y Construction Derby, esta última en referencia al videojuego de PlayStation Destruction Derby), uno es una lucha contra un pulpo que utiliza la habilidad Twin-Frog Gloves, y dos son fases relativamente más cortas y complejas (llamadas Swinging Senteries y Slowdown Showdown, ambas inspiradas en diferentes símbolos de PlayStation).

[36]​ Además, se podrán rescatar cuatro nuevos Bots; uno por cada uno de los mundos presentes.

Bots (que hacían referencia a personajes como Spider-Man, Croc, Tomba y Rayman).

[83]​[86]​ En Estados Unidos, Astro Bot fue el segundo programa más vendido en la semana de lanzamiento y superó en un 21 % a Ratchet & Clank: Una dimensión aparte en el Reino Unido.