
Sorti le 1er novembre 2007 sur Wii, ce jeu de plateforme 3D développé par Nintendo EAD Tokyo propulse Mario dans l'espace pour une aventure gravitationnelle inédite. Supervisé par Shigeru Miyamoto, le projet puise ses origines dans Super Mario 128, une démonstration technique présentée en 2000 où de nombreux Mario évoluaient sur des sphères, un concept qui a mûri pendant sept ans.
Lors du Festival des Étoiles, Bowser attaque le Royaume Champignon et enlève la Princesse Peach vers le centre de l'univers. Mario, projeté dans l'espace, atterrit sur l'Observatoire de la Comète où Harmonie, une mystérieuse gardienne des étoiles, lui confie la mission de récupérer les Grandes Étoiles pour alimenter le vaisseau et sauver Peach. Le récit dévoile progressivement le passé mélancolique d'Harmonie à travers un livre illustré.
Le gameplay exploite magistralement la gravité : chaque planétoïde possède son propre champ gravitationnel, permettant de marcher sur toutes les surfaces, de sauter d'un astre à l'autre et de jouer avec les perspectives. Les power-ups classiques côtoient des nouveautés comme Mario Abeille, Mario Fantôme ou Mario Glace. La Wiimote permet de collecter des fragments d'étoiles et de tirer des étoiles sur les ennemis.
Le jeu a obtenu un score de 97/100 sur Metacritic et a remporté le BAFTA Game of the Year 2009, une première pour Nintendo. Il s'est vendu à 12,8 millions d'exemplaires dans le monde, ce qui en fait le troisième jeu Wii le plus vendu hors bundle. Une suite, Super Mario Galaxy 2, est sortie en 2010.
L'orchestre symphonique utilisé pour la bande-son marquait une première dans la série Mario, rompant avec les compositions électroniques traditionnelles. Le développement a duré deux ans et demi, impliquant une équipe de plus de cent personnes sous la direction de Yoshiaki Koizumi.