La idea de un robot pilotado por dentro surgió a Nagai Go mientras observaba un atasco de tráfico e imaginó que un coche extendía piernas para saltar por encima del vehículo de delante.

En sus primeras versiones, el proyecto se llamaba 'Energer Z' o 'Iron Z' y el protagonista debía acoplar su motocicleta a la cabeza del robot para pilotarlo, un concepto descartado por ser demasiado similar a Kamen Rider, lo que llevó a crear el Hover Pilder como método de combinación.

Mazinger Z surgió de una reunión sobre la serie Devilman, también de Nagai Go, cuando durante la conversación se propuso una nueva idea que dio origen al proyecto.

En 1996-1997, el Super Sentai 'Gekisou Sentai Carranger' pretendía incluir un robot enemigo llamado Balinger Z muy similar a Mazinger Z, pero tras conocerse el hecho en una fiesta, Toei ordenó cancelarlo por respeto a Dynamic Pro, pese a que el doblaje ya estaba completo.

La serie tuvo una audiencia media del 22,1% en Japón, con un pico del 30,4% en el episodio 68, y se convirtió en un fenómeno de masas también en España, donde incluso existe una estatua dedicada a Mazinger Z, extendiéndose su popularidad a Latinoamérica y otros países europeos.

El éxito de la serie disparó las ventas de juguetes como los 'Choukoukin' y los 'Jumbo Machinder' (muñecos de unos 60 cm que vendieron 500.000 unidades), consolidando el modelo de negocio de la industria del anime basado en el merchandising y marcando un antes y un después para Toei Doga, cuyos ingresos por derechos de anime superaron por primera vez a los de imagen real.

El tema insertado 'La Canción de Z' iba a ser originalmente el tema principal, pero fue descartado por Watanabe Ryoutoku por considerar que su melodía era floja; sin embargo, gustó tanto al equipo de producción que se usó casi en cada episodio como música de fondo para las escenas de despegue de Mazinger.

El actor de doblaje Ootake Hiroshi improvisó por su cuenta el característico modo de hablar afeminado del personaje Boss, así como su grito característico 'Jan-ja-jaan', ninguno de los cuales estaba escrito en el guion original.

Para grabar los diálogos simultáneos del Barón Ashura (voz masculina y femenina a la vez), el actor Shibata Hidekatsu bajaba el guion como señal para que la actriz Kitahama Haruko hablara al mismo tiempo, un método sugerido por Ootake Hiroshi y que se mantuvo incluso años después en la película Mazinkaiser.

El manga original de Nagai Go tuvo una historia editorial accidentada: fue rechazado inicialmente por la revista Weekly Shonen Jump por no encajar con el perfil de manga adulto que buscaban tras 'Harenchi Gakuen', y su publicación simultánea en una revista de la editorial rival Kodansha provocó que Jump cancelara la serie en pleno clímax argumental.

El nombre original del protagonista iba a ser Kaze Susumu antes de cambiarlo por Kabuto Kouji, inspirado por la imagen de la letra 'Z'.