Le projet de cette première adaptation animée de Doraemon aurait été lancé par Masami Niikura, président de Nippon TV Doga, qui souhaitait initialement adapter un tout autre manga, 'Shōnen Jirochō Sangokushi', avant que ce projet ne tombe à l'eau et que Doraemon serve de programme de remplacement.
L'éditeur en chef du magazine Shogaku Ninensei, Hiroshi Igawa, a été sollicité par un producteur de Nippon TV pour recommander des mangas populaires à adapter ; il a proposé Doraemon ainsi que Kaasan Boshi, et c'est Doraemon qui a été retenu.
La voix de Doraemon a d'abord été confiée à Kōsei Tomita, choisi car l'équipe voyait le personnage comme un 'gentil monsieur serviable', avant d'être remplacée par Masako Nozawa à partir de l'épisode 14 pour rajeunir l'image du personnage et élargir le public visé.
Le film pilote, centré sur une scène de rêve où l'on vole grâce à l' 'hélice-libellule', a été réalisé dans l'urgence par l'équipe d'animation qui a travaillé jour et nuit ; il a ensuite été testé auprès d'enfants d'une maternelle proche du studio avant la diffusion.
Contrairement aux autres épisodes 26 du premier épisode réutilisant le film pilote remonté, la série a été tournée directement sur pellicule 16mm plutôt que sur négatif 35mm puis retranscrite, ce qui donne des couleurs plus douces que les adaptations ultérieures.
En pleine production, le président de la société de production Nippon TV Doga, Masami Niikura, a soudainement disparu à la mi-août 1973 ; son successeur, peu intéressé par l'animation, a décidé de dissoudre la société d'un simple mot, précipitant la fin de la série après seulement deux cours (26 épisodes).
Faute de temps, le dernier épisode 'Sayonara Doraemon no maki' a dû être bouclé en seulement deux semaines pour respecter la date de diffusion du 30 septembre 1973, malgré la dissolution imminente du studio.
Le carton final de fin d'épisode affichait volontairement la mention 'à suivre la semaine prochaine' malgré l'arrêt définitif de la série, un choix délibéré du responsable de production Jun Masami pour exprimer l'espoir de l'équipe de pouvoir un jour réaliser une suite avec les mêmes personnes.
La scène finale montrant un petit oiseau jaune s'envoler de la main ronde de Doraemon a été inspirée par un souvenir de film vu par Jun Masami, où un ruban jaune symbolisait le souhait d'un retour sain et sauf, glissant ainsi un message d'espoir de retrouvailles futures.
Après la dissolution du studio, l'équipe a dû détruire une grande partie des archives de production (cellulos, story-boards, scripts) sur les rives de la rivière Arakawa à Urawa, faute de pouvoir les conserver ; le responsable de production a comparé ce geste à 'incinérer son propre enfant'.
Cette première série a longtemps été considérée comme une 'œuvre scellée' au Japon : sans rediffusion, sortie DVD ni diffusion en streaming, elle est absente de la plupart des chronologies officielles de Doraemon, et l'auteur Fujiko F. Fujio lui-même s'est montré très critique envers cette adaptation, la jugeant éloignée de l'esprit de son œuvre.
En 1979, une rediffusion de la série sur la chaîne locale de Toyama Television a été brutalement interrompue après seulement 9 diffusions, suite à une mise en demeure envoyée par Shogakukan et le studio Fujiko Pro afin d'éviter toute confusion avec la nouvelle série de 1979 ; cet épisode est resté connu sous le nom d' 'incident de Toyama'.
Une partie des négatifs des seize derniers épisodes a été retrouvée par hasard en 1995 lors de la fermeture de l'usine de Yokohama du laboratoire Tōyō Genzōsho (aujourd'hui IMAGICA), qui les conservait sans savoir à qui ils appartenaient légalement.
Le mangaka Osamu Tezuka, figure tutélaire de Fujiko Fujio, a activement soutenu cette adaptation en coulisses : il a encouragé le responsable de production Jun Masami à se lancer dans le projet, est intervenu personnellement auprès de fournisseurs pendant le choc pétrolier pour obtenir des cellulos, et a défendu Masami auprès de la chaîne lorsque des rumeurs calomnieuses menaçaient son poste.
Plusieurs éléments du décor de la série s'inspirent de l'environnement du studio Mushi Production où travaillaient d'anciens membres de l'équipe : l'école de Nobita est modelée sur une école proche du studio, la gare qui apparaît dans la série reprend l'ancienne gare de Fujimidai, et la maison de Suneo est inspirée de la propre maison de Tezuka.
