アナハイム・エレクトロニクス（AE）社がΖ計画における究極のガンダムを目指して開発した、第4世代MSに分類される機体。開発当初のコードネームは「ι（イオタ）ガンダム」。ΖΖガンダムと同時開発された機体である。

SガンダムにはかつてのRX-78と同様にコア・ブロック・システムが導入され、同システムの搭載によって各パーツが熱核反応炉とコクピットを持ち、分離しての行動が可能なAパーツ（上半身）、Bパーツ（下半身）、Cパーツ（コア・ブロック）で構成されている。

また、ムーバブル・フレームは可変合体式であることに加え、自由度・フレーム数ともに通常の人型MSの2倍以上という高度な構造を採用し、計画当初より各部のユニット化によってミッションに応じて幅広いオプションが選択可能になっている。その一方、機体のユニット化の進化と引き換えに構造は複雑化し、設計の困難さと高額化を招いている。また、複雑な兵装システムや追加デバイスの管制を行うため、MSの無人化を最終目標とするALICEが搭載されており、戦闘時の高度な状況判断能力や搭乗者への助言、自動戦闘や自律行動さえも可能としている。

Sガンダムは4機が製作され、そのうち1機がα任務部隊に編入されたほか、ラサ近郊のネパール地区（当時、地球連邦軍の本部が置かれていた）に配備されたEx-Sガンダムの存在が知られている。AE社では、Sガンダム4機と一部計画を除いたオプションが数セット分製作された。ペーパー・プランも含めた数多くのバリエーションがあり、プラン・ナンバー100番台はノーマル仕様、200番台はExt、300番台がBst、400番台は100 - 300番台のいずれにも属さないプランとされていた。

メインパイロットは主人公リョウ・ルーツ。α任務部隊の主力として活躍した。封印したはずの「ALICE」が時折発動し、パイロットの操作を受け付けず勝手に敵を撃破する場面もあった。

作中ではペズン攻略戦と大気圏際での最終決戦に際して登場。ペズン攻略戦ではΖプラスやFAZZ他の僚機とともにニューディサイズのMS隊との戦闘を展開し、最終決戦ではトッシュ・クレイとファスト・サイドが乗り込んだモビルアーマー（MA）ゾディ・アックとジョッシュ・オフショーが操縦するゼク・ツヴァイ（連載版ではクレイとオフショーの乗るゼク・ツヴァイ2機）と交戦する。

物語終盤、大気圏上層でピンチに陥ったリョウたちを救うべく「ALICE」が覚醒し、彼らを脱出させるために機体を分離してGコアを強制排除する。その後、「ALICE」の制御により再度合体したA・Bパーツは、地球に降下しながらトッシュ・クレイが乗るシャトルもろともゾアンを撃破するが、そのまま大気圏に突入し、空力加熱によって燃え尽きたようである。また、そのことによる「ALICE」の復元不能を暗示するような描写がある。なお、Gコアは無事に大気圏へ突入し、友軍の回収部隊と合流している。