Dans le jeu, les joueurs incarnent un officier récemment promu prenant le contrôle de l'un des deux vaisseaux de combat spatiaux Feather pour tenter de défendre l'avant-poste 51 face à la flotte extraterrestre venue des limites de l'espace. Conçu par Koji Tsuchida, Stellar Assault a été créé en collaboration avec le studio d'animation japonais Artmic, qui a fourni les designs de méchas de Kimitoshi Yamane.