EZAKI Shinpei (Assistant-réalisateur de Bungaku Shōjo) est chargé de réaliser la série au sein du studio A-1 Pictures. Bien qu'il s'agisse d'une adaptation du jeu vidéo éponyme, le scénario de Gunslinger Stratos: The Animation sera original et il a été écrit par UROBUCHI Gen (Psycho-Pass, Suisei no Gargantia ou encore Aldnoah.Zero). Sa structure scénaristique est entre les mains de KAIHŌ Norimitsu (Guilty Crown: Lost Christmas et Neppu Kairiku Bushi Road). Le poste de character designer est occupé par YOKOTA Shin'ichi. Le compositeur musical du projet est KOBAYASHI Tetsuya (Persona 3: The Movie et Persona 4: The Golden Animation).
Gunslinger Stratos est un jeu vidéo jouable sur les bornes d'arcades de Square Enix depuis 2012 au Japon. Depuis le mois de février 2014, une suite, toujours sur arcade est apparue. Lors d'un événement organisé en décembre dernier, il a été été dit que Gunslinger Stratos fera sa première apparition sur PC dans un jeu online en 2015. Un manga est également dessiné depuis le 27 février par KAREGISHI Rōji dans le Comic Dengeki Daioh de l'éditeur ASCII Media Works.