頭部に備えたサングラスじみた赤い単眼の赤外線眼[7]と硬く鋭い大きな1本角、口の開閉とともに左右に開閉する牙、手足の1本爪、腹側や背側を覆う金色のウロコ、肘から先が大きな鉤爪状になっている両腕のハンマーハンドが特徴。腹部の回転カッターと眉間に埋め込まれた強力レーザー光線発射装置などが、サイボーグ怪獣という、ゴジラシリーズにおいて特異な存在であることの象徴となる。背中には翼状の鰭を3枚持ち、手足の付け根や胴部にプロテクターらしきパーツを備える。

戦闘に際しては、キングギドラなど他の悪役怪獣とタッグを組むことが多い。その華麗な姿と残忍な闘いぶり、徹頭徹尾悪役として登場した独特の存在感が特徴である。特撮監督の川北紘一は、ゴジラのキャラクターが（昭和シリーズでは）正義のヒーローに変わっていったため、敵対する怪獣も悪役然としたキャラクターにする必要があったと述べている。

『地球攻撃命令 ゴジラ対ガイガン』が公開されると、派手なデザインのガイガンは人気を集め、翌年には次作『ゴジラ対メガロ』、さらに特撮テレビドラマ『流星人間ゾーン』（日本テレビ、東宝）にも登場する名敵役となった。後年には、『地球攻撃命令ゴジラ対ガイガン』のオーディオコメンタリーに出演した樋口真嗣にも気に入られている。