玩家需要控制游戏系列的主角——马里奥 。(双人游戏中,第二玩家控制路易。)游戏的目标在于游历蘑菇王国,并从大反派库巴的魔掌里救回桃子公主。马里奥可以在游戏世界收集散落各处的金币,或者敲击特殊的“?砖块”,获得其中的金币或特殊道具。其他“秘密砖块”(通常为隐藏)还可能藏有更多的金币或某些稀有道具。如果玩家获得了超级蘑菇,马里奥会变大一倍,并能多承受一次敌人或障碍的伤害,还能将头顶上的砖块击碎。 玩家有一定数量的生命数,也可以通过拾取绿色或者橙色的“1UP蘑菇”、收集100个金币、或用龟壳击倒一排敌人增加生命,马里奥受到伤害、坠入悬崖或者时间用完就会失去一条生命,一旦所有生命耗尽游戏便会结束。
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马里奥主要通过踩到敌人头上进行攻击,不同的敌人会有不同的反应。例如,板栗仔会被踩扁而亡,而诺库龟则会暂时缩回龟壳,马里奥可以将其踢开。龟壳撞到墙便会弹回,可以借此击倒敌人,但也可能伤到马里奥自己。打倒敌人的另一个方法是使用“火之花”,马里奥拾取到该道具后会变色(如之前没有使用超级蘑菇则只会变大),并能投出火焰球。“无敌星”是较为少见的道具,经常出现于隐藏砖块中,可以使马里奥短时间内对大部分危险无敌。游戏包含八大世界,每个世界下皆包括若干关卡。此外,游戏内还有一些秘密区域,大部分秘密区含有更多的金币供马里奥收集,而其他则藏有可以跳关的管道。
《超级马里奥兄弟》进一步推广了卷轴游戏类型,并衍生出了系列众多基于同样基本理念的续作。游戏总计售出了4024万套,至今稳居马里奥系列游戏的销量榜首,也成为全世界销量第二高的电子游戏(《Wii Sports》于2008年底超越其成为第一)。不过开发者宫本茂回顾称,自己原本预估只能售出150万套,能在全世界卖出数千万套“完全是运气”。从其庞大的角色阵容到丰富的关卡设定,游戏几乎每个方面都曾备受称赞。游戏最受好评的一点是其精准的控制,玩家能够决定马里奥或路易跳得多高、多远或跑得多快。《Nintendo Power》将其列为FC最佳游戏第4名,称其开启了电子游戏的现世代,是“宫本茂的杰作”。游戏在《电子游戏月刊》的“史上最伟大的200游戏”榜单上拔得头筹,并于2005年和2007年两度入选IGN史上游戏百强。ScrewAttack认为该作是史上第二出色的马里奥游戏。2009年,《Game Informer》将《超级马里奥兄弟》列为“史上游戏200强”第二名,仅次于《塞尔达传说》,表示其“仍是精心设计和有趣玩法游戏的纪念碑”。
该作引起了空前的社会现象,被视为对推广FC游戏,乃至家用机游戏认知度贡献最大的游戏。游戏同样也对众多游戏从业者产生了巨大影响。小岛秀夫在《超级马里奥兄弟》25周年时,盛赞其“不仅改变了游戏,也改变了所有娱乐产业的未来”,并称正是该作将其引入了游戏设计师之路。当时任职于史克威尔的坂口博信表示,《超级马里奥兄弟》令其认识到了数据构造和图形画面紧密结合的游戏的深奥所在。时属世嘉的中裕司透露自己曾彻底研究过该作,并对游戏完成度之高感到惊讶不已,其对抗作《索尼克》由此而生。其他诸如稻船敬二、名越稔洋、三上真司、日野晃博等制作人也都曾对该作的影响力和完成度大为赞赏。