Robokill: Titan Prime là một game bắn súng góc nhìn từ trên xuống, tương lai, lấy bối cảnh không gian. Người chơi điều khiển một con người bên trong một robot giống như cơ giáp được cử đến để giải phóng trạm không gian Titan Prima, đang quay quanh quỹ đạo Sao Hỏa, khỏi một cuộc xâm lược của robot. Trò chơi bao gồm ba tập với tổng cộng mười cấp độ và tập đầu tiên được cung cấp miễn phí.
Mỗi cấp độ bao gồm một loạt các căn phòng kết nối với nhau cần được dọn sạch. Ngoài ra còn có một số tùy chỉnh giống như game nhập vai, vì robot có thể được trang bị tối đa bốn loại súng khác nhau cùng lúc, lá chắn và vật phẩm y tế. Một số trong số này được kẻ thù đánh rơi hoặc ẩn trong các thùng hàng, nhưng một lượng lớn cũng có thể được mua tại cửa hàng. Mỗi kẻ thù bị tiêu diệt sẽ cung cấp kinh nghiệm và robot có thể lên cấp với các đặc điểm tốt hơn. Một số vũ khí có sẵn là súng blaster, súng phóng lựu và súng ngắn. Có nhiều loại khác nhau cho mỗi loại (cũng bị giới hạn bởi cấp độ) và một số có khả năng đặc biệt như tốc độ bắn nhanh hơn, đẩy lùi hoặc đóng băng kẻ thù.
Vật phẩm có thể được mua bằng các biểu tượng tiền mặt. Khi chết, người chơi có thể hồi sinh nhưng sẽ mất một lượng tiền mặt và một số căn phòng sẽ bị kẻ thù chiếm lại. Robot được điều khiển bằng bàn phím, trong khi chuột được dùng để nhắm và bắn. Vật phẩm được trang bị trong kho đồ và một số căn phòng có điểm vận chuyển cho phép di chuyển nhanh chóng, có thể truy cập qua bản đồ tổng quan. Bằng cách đó, có thể quay trở lại cửa hàng ngay lập tức và bán các vật phẩm đã thu thập được.
Hầu hết các căn phòng bao gồm nhiều kẻ thù và tất cả đều là robot, từ nhện đến các phương tiện bay và tháp canh. Mỗi loại có khả năng khác nhau và sức mạnh của chúng thường được đánh dấu bằng màu sắc (từ xanh lá cây đến xanh lam và đỏ). Ngoài ra còn có một số bẫy, bao gồm cả phục kích. Sẽ cần dành một chút thời gian để chọn các nâng cấp, vì một số có thể hồi phục lá chắn trong trận chiến, cung cấp thêm vỏ bọc hoặc chỉ mang lại lợi thế khi trận chiến kết thúc. Hầu hết các nhiệm vụ yêu cầu người chơi phải đến một điểm cụ thể, thường là sau khi đi qua một số cánh cửa yêu cầu một thẻ khóa cụ thể, nhưng đôi khi một số mục tiêu cần được hoàn thành trước.