Игра в жанре Экшен приключение, с намеком на День сурка, где вам нужно исследовать загадки погибающего мира, находясь во временной петле.
В Outer Wilds, персонаж игрока - это космонавт, который выходит на планету из своего космического корабля. В течение 22 минут игрового времени местное солнце взорвется превратившись в Сверхновую, хотя игра возобновится в тот же момент.
Таким образом, игроку предлагается исследовать локальную солнечную систему, чтобы узнать, как космонавт туда попал, почему солнце взрывается и секреты Номаев, инопланетной расы.
Чтобы использовать корабль, игрок должен отвести астронавта в местную обсерваторию, где расположены коды запуска. Как только игрок сделал это однажды, эта информация будет с ним в следующих повторениях, поэтому игрок сможет обойти обсерваторию и немедленно запустить корабль с известными кодами.
Хотя галактика повторяет те же 22 минуты каждый раз, когда игрок начинает игру, галактика будет меняться в течение этого периода, делая некоторые части планет доступными только в определенные моменты времени; например - пара планет, вращающихся вокруг друг к другу так близко, что песок с одной планеты направляется на другую планету, делая ее поверхность недоступной позднее в течение оставшегося периода.
У персонажа есть счетчики здоровья и кислорода, которые пополняются, когда персонаж возвращается на корабль. Если здоровье или кислород персонажа истощатся, он умрет, но возродится на родной планете.