アニメーション制作はジャパンヴィステック。キャラクターデザインは、『人造人間キカイダー THE ANIMATION』で石森キャラクターをものにした紺野直幸が担当。シリーズ構成には大西信介、監督に川越淳という布陣で、原作漫画に忠実という方針（ただし008＝ピュンマのキャラクターデザインは、先に述べたような事情で紺野のオリジナル要素が強い。とはいえ石森風のデザインで違和感なく処理されている）で制作に臨んだ。avexが出資者となり、音楽を小室哲哉が担当、主題歌はglobe（後期EDはFayray）が歌ったことも話題を呼んだ。誕生編から原作の主要エピソードを連ねていき（この流れがちゃんとアニメ化されたのは、初めてのことである）、地底帝国ヨミ編で終了する。そのため、この時点では話は完結していることになる。

2001年に製作されたこともあり、原作が掲載された時とは世界情勢が異なるため（東西ドイツ統合等）、004以前のサイボーグ達は過去に改造手術をされた初期型のサイボーグで、様々な問題が発生したため、完全な改造技術が確立するまで一旦冷凍睡眠させられていたと言う設定にされている。また005以降のメンバーの個々の背景設定に付いても、原作のニュアンスを生かす形で時代に即した変更が行われている。

製作現場の事情で放送時に作画が崩れていた箇所は、ビデオ及びDVDでは原則として修正されている。ただし、一部のエピソードはビデオ化の時点で修正が間に合わず、DVDでようやく修正されたものもある。また、放送時は一部エピソードの放送順が本来の予定と異なっており、ビデオでもそのままになっているが、DVDでは本来予定されていた順番に変更されている。

石ノ森章太郎の遺稿である『Conclusion God's War』は最後の3話で序章部分が語られるが、放送時は諸般の事情で第47話と第48話の間に急遽総集編が追加されたため、『Conclusion God's War』は2話に短縮された（ビデオ、DVDでは本来の予定だった全3話になっている）。

裏番組に「サザエさん」（フジテレビ系）が放映されており、視聴率的には振るわなかった。

• 2001年10月14日 - 2002年10月13日 全51話
• テレビ東京系 日曜18時30分 -
• ゼネラルプロデューサー：長澤隆之
• 監督：川越淳
• 企画：大橋研一、好木俊治、岩田圭介（テレビ東京）
• 音楽：小室哲哉（サポート：多田彰文、松尾早人）
• スーパーバイザー：小野寺章
• プロデューサー：井上光晴、岩田牧子（テレビ東京）
• シリーズ構成：大西信介
• キャラクター&メカニックデザイン：紺野直幸
• 音楽制作：avex mode
• エンディングイラスト：紺野直幸（第1話-第47話）、石ノ森章太郎（『Conclusion God's War』）
• 製作協力：avex mode、博報堂
• 製作・著作：テレビ東京、ジャパンヴィステック