Hatsune Miku and Future Stars: Project Mirai — это ритм-игра, являющаяся спин-оффом серии ритм-игр Vocaloid Hatsune Miku: Project DIVA. Как и в оригинале, в ней в основном используются Vocaloids, - серия программного обеспечения для поющих синтезаторов, и песни, созданные с использованием этих вокалоидов. Дизайн персонажей в игре отличается от дизайна в основных играх, и персонажи выглядят как супердеформированные версии в стиле Нендороид. Для основного игрового процесса игры, музыкального режима, используется так называемая «Система кругов шансов». Вокруг границы круга появятся кнопки, а из центра круга появится указатель, выходящий за пределы границы круга. Затем он будет вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки в зависимости от песни, и когда указатель пройдет мимо кнопки, игрок должен нажать кнопку с изображением лица на 3DS. Как и в сериале, точность времени игрока также будет оцениваться по той же шкале и способом, которые будут отображаться в нижней части экрана.