Opération Fireball est un tireur à défilement horizontal vu d'en haut sous un angle élevé, avec l'écran défilant constamment de gauche à droite que vous utilisez différents modes de transport pour arriver à une base pour faire sauter un sous-marin. Entre chaque mode de transport est une petite scène animée que vous passez de l'un à l'autre et les modes sont voiture, bateau à moteur, ski, moto et hélicoptère. Vous devez tirer ou éviter l'ennemi dans différents véhicules ou sur des skis, ainsi que d'éviter les obstacles comme les rochers, les plaques d'huile et les arbres. Les hélicoptères volent au-dessus et larguer des bombes tandis que les missiles volent de droite à gauche et ne peuvent être évités. Si vous êtes frappé par quelque chose alors vous perdez une partie d'une jauge de bouclier, mais quand vous n'êtes pas frappé l'augmente et si elle vide alors il est jeu terminé.