当時、シリーズは作品が制作されるごとに子供向けのヒーロー路線をたどっていったが、特に本作品の「チタノザウルスに踏み潰されそうになる子供が、ゴジラに助けを求める」というシーンがそれを如実に表している[22]。その要因として、監督の本多猪四郎は子供ファンから「悪者にされてゴジラがかわいそうだ」や「ヒーローのゴジラを観たい」との多数の意見があったことを、本作品の劇場パンフレットで挙げている[44]。

前述の通りメカゴジラ2自体は人気を集めたものの[注釈 3]、その人気は観客動員に結び付かず、ゴジラシリーズ観客動員数のワースト記録である97万人を記録したため、東宝は莫大な製作費を必要とするゴジラシリーズを一時休止させることを決定し、本作品を最後に1954年公開の第1作『ゴジラ』から足かけ21年間続いた「昭和ゴジラシリーズ」は制作を一旦終了する[出典 12][注釈 4]。また、リバイバルの改訂版を除いて『東宝チャンピオンまつり』の最終作となった[50][30]。その後、映画『ゴジラの復活』が企画されるが難航し[51][27]、紆余曲折を経て1984年に公開される『ゴジラ』まで、9年間の休止となった[出典 13]。

アメリカでは、1978年にUPAの手で89分のテレビ映画として配給された[52]。英語の吹き替えは東宝によるもので、香港にて録音された[52]。桂の乳房（本物ではない。詳細は#サイボーグ少女・桂を参照。）が写るシーンがカットされた[52][53]ほか、過去作品の映像で構成されたダイジェストが追加された[出典 14]。その後[注釈 5]、ボブ・コーン・エンタープライズ (Bob Conn Enterprises) によって劇場公開されたが、子供向けにしようと考えた同社がPG指定を懸念し、拳銃が写るシーンもすべてカットされ、79分に編集されている[54][52]。劇場公開は巡業形式で行われ、各地の映画館で数日間のみ上映が行われた[53]。テレビ放映時のタイトルは『TERROR of MECHAGODZILLA』、劇場公開時は『TERROR of GODZILLA』[4][注釈 6]。1984年以降はテレビ放送の際にも劇場公開版が用いられ[52]、その後にリリースされたVHSにも劇場公開版が収録されていた[52][53]。

昭和シリーズでは最後であるが、時代設定では1968年の『怪獣総進撃』が近未来を舞台にしていることから、本作品から後の時代と解釈している書籍も存在する[55]。
ストーリー

ゴジラとキングシーサーに敗れ、海に沈んだメカゴジラの残骸を調査していた潜水艇「あかつき号」がチタノザウルスに襲われ、「恐龍」という言葉を残して消息を絶った。