Space Invaders telah dibangunkan oleh pereka Jepun Tomohiro Nishikado, yang menghabiskan masa setahun merancang permainan dan membangunkan perkakasan yang diperlukan untuk menghasilkannya. Permainan ini merupakan respons terhadap permainan arked Atari Breakout (1976). Nishikado ingin menyatukan perasaan pencapaian dan ketegangan yang sama dari memusnahkan sasaran satu demi satu, sambil menggabungkannya dengan unsur permainan menembak sasaran.[22] [23] [24] Permainan ini menggunakan reka bentuk yang serupa dengan Breakout tetapi dengan mekanik permainan yang berbeza; bukannya melantun bola untuk menyerang objek statik, pemain diberi keupayaan untuk menembak peluru ke arah musuh yang bergerak.[25]

Nishikado menambah beberapa elemen interaktif yang dianggapnya kurang dalam permainan video terdahulu, seperti keupayaan musuh untuk bertindak balas terhadap pergerakan pemain dan melepaskan tembakan, serta permainan berakhir (game over) yang dipicu oleh musuh yang membunuh pemain (samada dengan menembak atau musuh mencapai bahagian bawah skrin), bukan hanya pemain yang kehabisan nyawa. Beliau menggantikan pemain, yang merupakan ciri biasa dalam permainan arkad pada masa itu, dengan makhluk asing yang turun secara beransur-ansur, yang secara efektif melaksanakan fungsi yang sama, di mana semakin dekat mereka dengan pemain, semakin sedikit masa pemain itu mempunyai.

Reka bentuk musuh awal untuk permainan ini termasuk kereta kebal, pesawat tempur, dan kapal perang. Walau bagaimanapun, Nishikado tidak puas dengan pergerakan musuh; had teknikal membuatnya sukar untuk mensimulasikan penerbangan. Mensimulasikan manusia mungkin lebih mudah, tetapi pereka bentuk beranggapan bahawa menembak manusia tidak bermoral.[26][27] Selepas keluaran anime Space Battleship Yamato pada tahun 1974 di Jepun,[28][29] dan setelah melihat ciri-ciri majalah tentang Star Wars pada tahun 1977, dia terfikir untuk menggunakan tema angkasa. Nishikado mendapat inspirasi untuk makhluk asing daripada novel oleh H. G. Wells, The War of the Worlds, dan mencipta imej bitmap awal makhluk asing seperti sotong. Reka bentuk makhluk asing lain dimodelkan selepas sotong dan ketam. Permainan ini pada asalnya diberi judul Space Monsters, mengambil nama dari lagu popular di Jepun pada masa itu, iaitu "Monster", tetapi kemudian diubah kepada Space Invaders oleh pihak atasan pereka.

Perkakasan

Nishikado merancang dan membina perkakasan yang bersesuaian sendiri untuk permainan itu. Permainan ini menggunakan unit pemprosesan pusat (CPU) Intel 8080, menampilkan grafik raster pada monitor CRT dengan menggunakan framebuffer peta bit, dan menghasilkan bunyi monaural yang dihasilkan oleh kombinasi litar analog dan cip bunyi Texas Instruments SN76477.[30][31] Penggunaan mikropemproses telah diilhamkan oleh Gun Fight (1975), adaptasi mikropemproses Midway dari permainan logik diskret Nishikado sebelum ini, Western Gun. Pereka bentuk terkesan dengan grafik yang ditingkatkan dan animasi yang lebih lancar dalam versi Midway.[32] Space Invaders juga menggunakan litar pengalih tong berbilang cip yang pertama kali dibangunkan oleh Midway untuk Gun Fight, yang menjadi unsur penting dalam animasi yang lebih halus dalam permainan itu. Litar ini membolehkan CPU 8080 mengalihkan gambar dalam framebuffer grafik dengan lebih cepat daripada yang boleh dilakukan hanya dengan arahan asalnya sendiri.[33]

Walaupun membangunkan perkakasan khas, Nishikado menghadapi kesulitan dalam memprogram permainan sesuai dengan keinginannya. Papan Program Kawalan tidak cukup kuat untuk menampilkan grafik berwarna atau menggerakkan musuh dengan lebih cepat. Akhirnya, dia mengambil kira pembangunan perkakasan permainan sebagai aspek yang paling mencabar dalam proses keseluruhan. Semasa melakukan pengaturcaraan permainan, Nishikado menyedari bahawa pemproses dapat menunjukkan setiap bingkai grafik animasi makhluk asing dengan lebih cepat apabila terdapat lebih sedikit makhluk asing di skrin. Oleh kerana kedudukan makhluk asing dikemaskini selepas setiap bingkai, ini menyebabkan makhluk asing bergerak melintasi skrin dengan kelajuan yang semakin meningkat apabila lebih banyak musnah. Sebagai gantinya, daripada menganggap peningkatan kelajuan sebagai pampasan, dia memutuskan bahawa itu adalah ciri yang menarik dan mencabar, dan dia memutuskan untuk mempertahankannya sebagai mekanisme permainan yang mencabar.

Muzik

Walaupun kesederhanaannya, muzik untuk Space Invaders adalah revolusioner dalam industri permainan pada masa itu. Cendekiawan permainan video Andrew Schartmann mengenal pasti tiga aspek muzik yang mempunyai kesan yang signifikan terhadap perkembangan muzik permainan:

1. Manakala muzik permainan video sebelum Space Invaders dihadkan kepada bahagian hujung (iaitu, tema pengenalan pendek dengan rakan sejawat permainan), hit yang diilhamkan oleh makhluk asing menampilkan muzik berterusan — gelung empat not yang terkenal, yang terdiri daripada empat not pertama skala semula jadi minor menurun — sepanjang, tanpa gangguan oleh kesan bunyi: "Oleh itu, ia adalah kali pertama kesan bunyi dan muzik ditindih untuk membentuk landskap sonik yang kaya. Pemain bukan sahaja menerima maklum balas yang berkaitan secara langsung dengan tindakan mereka melalui kesan bunyi; mereka juga menerima rangsangan dalam lebih fesyen yang halus dan tidak interaktif melalui muzik." [34]
2. Muzik berinteraksi dengan animasi pada skrin untuk mempengaruhi emosi pemain: "Gelung empat not yang kelihatan seperti pejalan kaki itu mungkin menggerakkan kita dalam cara yang paling primitif, tetapi ia boleh membangkitkan kita sama sekali patut diberi perhatian. Dengan menunjukkan permainan itu bunyi boleh jadi lebih daripada lagu yang ringkas untuk mengisi kesunyian, Space Invaders mengalihkan muzik permainan video lebih dekat ke alam seni."
3. Muzik untuk Space Invaders mempopularkan tanggapan kebolehubahan—idea bahawa muzik boleh berubah mengikut naratif pada skrin yang sedang berjalan. Pembolehubah dalam Space Invaders, tempo, diakui mudah, tetapi implikasinya tidak boleh dipandang remeh. "Selama bertahun-tahun, strategi variasi analog akan digunakan pada pic, irama, dinamik, bentuk dan pelbagai parameter lain, semuanya dengan matlamat untuk menampung aspek bukan linear permainan video."