前作『F-ZERO X』の翌年に開催された大会で、前回大会はキャプテン・ファルコンが優勝したものとされている。アーケードゲームの『F-ZERO AX』とメモリーカードを介して連動し、AXで登場するマシン・パイロットのダウンロード、オリジナルマシンのパーツの追加が可能。また、数量限定で「特製F-ZEROライセンスカード」が同梱され、AXにおいてメモリーカードを挿した状態で挿入することで、GXでは手に入らないスペシャルマシンのダウンロードができた。

1回のグランプリで5コースあり、隠し要素で登場するAX CUPもある。主人公キャプテン・ファルコンとしてオリジナルのシナリオをプレイするミッション形式のストーリーモードがある。セガとのコラボレーション作品で、セガの名越稔洋らが開発する。音楽はテクノ調のBGMで、各パイロットにテーマ曲がある。