本作の企画の根底には『宇宙戦艦ヤマト』のヒットがあった。サンライズの山浦栄二は当時、『ヤマト』の制作会社からデータを入手<ref>http://web.archive.org/web/20030218174409/www.sunrise-inc.co.jp/30th/03.html</ref>(http://web.archive.org/web/20030218174409/www.sunrise-inc.co.jp/30th/03.html</ref>);、『ヤマト』の関連事業は一部の熱狂的なファンを相手にした商売であることがわかり、「ハイターゲットに絞って、30万-40万の熱狂的なファンをつかめば、それで十分に商売になる」という結論を得た<ref name="GAGE"></ref>。そこで本作は『ヤマト』と同じく中学生以上を取り込むことになった<ref name="Gmono"></ref>。

作品構成も『ヤマト』が意識されたが、そのままでは活劇的な展開になりにくい事とキャラクターの年齢が高いことが問題になり、『十五少年漂流記』から着想を得て、宇宙船に乗り込んだ少年少女が宇宙戦争の中で協力しながら生き延び成長するというストーリーが構想された。この時点では主人公たちは宇宙船ペガサスに乗り宇宙戦闘機で異星人と戦うという設定だった<ref name="Gmono" /><ref group="註">この構想は後に神田武幸監督の手でロボットアニメ『銀河漂流バイファム』として制作された。『バイファム』の原案に富野由悠季の名前があるのはこのためである</ref>。

このように当初の企画『フリーダムファイター』ではロボットを登場させる予定がなかったが、クローバーの小松志千郎社長からロボットを出すよう要求があった。困ったスタッフに、SF作家でスタジオぬえの一員でもある高千穂遥がロバート・A・ハインラインのSF小説『宇宙の戦士』を紹介した。これに掲載されている、宮武一貴による装甲強化服「パワードスーツ」の挿画を元に大河原邦男が「突撃攻撃型機動歩兵」をデザインした。これは『宇宙の戦士』と同じく全高2.5m程度のものだったが子供に受けないとされ、当時主流だった50mから100mの巨大ロボットとパワードスーツのぎりぎりの妥協点としてマジンガーZと同じ18mに設定された。実際の戦争にならい、長距離戦、中距離戦、白兵戦と距離別にタイプが違う三つのロボットが構想された（それぞれ後のガンタンク、ガンキャノン、ガンダムである）<ref group="註">この白兵戦の演出に関し「宇宙時代の兵隊にチャンバラをやらせるわけにはいかない」と悩んでいたスタッフにスタジオぬえは ライトセーバーの存在を示唆し、そこからビームサーベルの設定が生まれた（講談社『ガンダム者』）</ref><ref name="Gmono" />。ロボットの名称について、パワードスーツのままでは訴えられる懸念があったので「モビルスーツ」にした。当初は宇宙ステーションをロボットの活躍の舞台とする予定だったが、18mでは宇宙ステーションに入らない。スタッフは神田の三省堂で買った宇宙関係の本の中でジェラルド・オニールのスペースコロニーを見つけた。直径数kmのコロニーなら18mのロボットが入るため、本作に取り入れることにした<ref name="GAGE" />。

この時点での仮題は『ガンボーイ』だった。これが当時人気を博したアメリカ映画「コンボイ」から『ガンボイ』に、さらにチャールズ・ブロンソンがTV-CMで流行語にした「う～ん、マンダム」から「フリーダム」のダムとかけて『ガンダム』という名前が生み出された<ref name="Gmono" />。