Space Invaders est créé par Tomohiro Nishikado. Ce dernier a mis un an à concevoir le jeu et à développer le matériel nécessaire pour le produire. Ses sources d'inspirations sont diverses. Nishikado adapte les mécaniques de jeu de Space Monsters, un titre réalisé par Taito en 1972, et s'inspire d'un de ses rêves où il a vu des écoliers japonais attendant le père noël se faire attaquer par des extra-terrestres. Il est aussi influencé par Breakout, un jeu d'arcade créé par Atari en 1972. Nishikado souhaite réaliser un jeu similaire où il faut terminer des niveaux, mais avec des graphismes plus fouillés. Les premiers modèles ennemis comprennent essentiellement des chars d'assaut, des avions de combat et des cuirassés. Cependant, Nishikado n'est pas satisfait de leurs mouvements ; les développeurs sont limités techniquement pour simuler un vol aérien. D'autre part, le créateur, dans le respect de la philosophie morale, se refuse d'introduire des hommes en tant qu'adversaires, car détruire la vie humaine n'est pas éthique. Il ajoute une difficulté à la création du jeu, la gestuelle d'êtres vivants étant plus facile à reproduire. Après avoir vu un magazine évoquant La Guerre des étoiles, Nishikado décide d'utiliser le thème de l'espace dans son jeu. Il abandonne l'idée de départ des ennemis et s'inspire d'un livre écrit par H. G. Wells : La Guerre des mondes. Il conçoit des images matricielles de poulpes qui ressemblent aux machines extra-terrestres du roman. Il se base ensuite sur d'autres animaux similaires : le calmar et le crabe. À l'origine, le titre devait s'intituler Space Monsters, basé sur une chanson populaire japonaise : « Monster ». Mais Nishikado le change en Space Invaders.
Au Japon, lors de la création de Space Invaders, le matériel micro-informatique n'est pas assez performant et ne peut pas reproduire les tâches complexes du jeu. Nishikado conçoit son propre matériel et ses outils de développement. Le titre utilise un processeur Intel 8080, des données graphiques sous forme de trame sur un moniteur CRT et un son monophonique généré par des circuits analogiques. Malgré cela, Nishikado n'est pas en mesure de programmer le jeu comme il le souhaite — le système d'exploitation n'est pas assez puissant pour afficher des graphismes en couleur ou déplacer les ennemis plus rapidement — et considère que la partie la plus difficile du processus est de développer le matériel informatique nécessaire. Après la programmation du jeu, l'auteur se rend compte que plus le joueur élimine les aliens, plus ils se déplacent rapidement à l'écran. Cela est dû à la baisse du nombre d'ennemis permettant un gain de temps d'affichage et de traitement. L'effet n'est pas prévu à l'origine, mais Nishikado décide de le garder afin de proposer un défi au joueur.
La première version de Space Invaders sort sur bornes d'arcade sous forme de table, dite cocktail, dans laquelle est incrusté l'écran. Ce dernier affiche des couleurs en noir et blanc. Le joueur joue assis grâce à un joystick et à un unique bouton. Midway édite le jeu sous un format vertical aux États-Unis. Cette borne utilise des bandes de cellophane orange et vertes sur l'écran pour simuler des graphismes en couleur. Le moniteur reflète un décor peint, comme un fond d'écran, ayant pour thème l'espace. Une version utilisant la technique de la cellophane pour imiter les couleurs sort également au Japon. Celle-ci dispose d'artworks inédits : des ennemis humanoïdes non présents dans la version originale. Nishikado attribue ce travail à l'artiste qui a travaillé avec lui au début de la conception de Space Invaders, plutôt que d'évoquer l'enjeu graphique.
Le score le plus élevé à Space Invaders serait détenu par Eric Furrer à l'age de 12 ans à Toronto, Ontario, Canada. Il a obtenu le score de 1,114,020 en 38 heures et 30 minutes. Le score se remettant à zéro tout les 1000 il a remi à zéro le compteur 111 fois durant sa partie..