Klasický Super Mario z Nintenda 64 je zpět a to v lepší kondici než byl kdy předtím. Jeho výhodou na Nintendu DS je možnost ovládání pomocí dotykové obrazovky a možnost využití bezdrátového multiplayeru. Tato hra obsahuje řadu nových úrovní, 36 dotykových miniher a možnost bezdrátového multiplayeru až pro 4 hráče. Super Mario 64 DS je vlastně klasická hra Super Mario 64 (N64), přizpůsobená systému Nintendo DS. V hlavní části hry má hráč za úkol shromáždit hvězdičky plněním úkolů. Tyto úkoly mohou spočívat v porážce jistého nepřítele, průchod složitým pletencem chodeb a pater v časovém limitu, nebo v účasti na závodech v klouzán. Hráč má za úkol sbírat hvězdičky a díky nim má pak možnost vstupu do dalších levelů a šanci porazit Bowsera. Hra se skládá z 15 velkých oblastí, z nichž v každém je 8 hvězdiček. Tyto levely odpovídají klasickým levelům z klasické verze hry pro Nintendo 64. Je zde navíc 30 hvězdiček, které hráč může najít na různých místech, někdy dokonce rozmístěné v maličkých, nových levelech. Dalším doplňkem k verzi pro Nintendo DS je skutečnost, že hráč může vystupovat jako jedna ze čtyř různých postav. Na začátku hry ovládá hráč Yoshiho. Později lze odkrýt další postavy, Maria, Luigiho a Waria. Každá postava má různé speciální schopnosti, kterých hráč může využít při shromažďování hvězdiček. Super Mario 64 DS obsahuje 36 mini-her (9 pro každou postavu). Hráč začíná s přístupem k 8 mini-hrám, a během hry má možnost objevit další. Ve všech mini-hrách je ovládacím prostředkem doteková obrazovka a jejich žánr je opravdu velmi rozmanitý. Hra také nabízí režim pro více hráčů, ve kterém se hráči za 30 sekund snaží shromáždit co největší počet hvězdiček.