Questo gioco fa viaggiare il giocatore attraverso cinque periodi temporali, salvando i colleghi piloti rimasti intrappolati. Il giocatore deve respingere ondate di velivoli nemici mentre raccoglie piloti alleati paracadutatisi. Una volta sconfitti 56 velivoli nemici, inizialmente 25 sulla piattaforma MSX e aumentati di 5 dopo ogni ciclo di gioco (terminando l'ultima battaglia contro gli UFO), il giocatore deve sconfiggere la nave madre per il periodo. Una volta che la nave madre è distrutta, anche i velivoli nemici rimanenti vengono eliminati e il giocatore viaggia nel tempo al livello successivo. Tutti i livelli hanno un cielo azzurro e nuvole come sfondo, tranne l'ultimo livello, che ha invece lo spazio e gli asteroidi. Le epoche specifiche visitate, i nemici comuni e le navi madri sono le seguenti: 1910: biplani e un dirigibile 1940: monoplan i della Seconda Guerra Mondiale e un B-25 1970: elicotteri e un grande CH-46 blu 1982 (versione Konami)/1983 (versione Centuri): jet e un B-52 2001: UFO La nave madre viene distrutta con sette colpi diretti. Una volta che tutte le epoche sono state visitate, i livelli ricominciano da capo ma sono più difficili e veloci. La versione Game Boy Advance di Time Pilot in Konami Arcade Classics include una sesta era nascosta, 1.000.000 a.C., in cui il giocatore deve distruggere feroci pterodattili per tornare all'inizio del XX secolo.