本作品は、昭和年間にTBS系列で2期にわたって放送されたテレビドラマ『コメットさん』を原案として制作されたもので、同作品の制作プロダクションである国際放映も原案としてクレジットされている。またテレビドラマ版でコメットを演じた役者のうち、初代の九重佑三子はコメットの母（王妃）役、二代目の大場久美子がコメットの叔母役として出演しており、それぞれストーリーに関わる重要な役割を与えられ、作品に花を添えている。番組開始に先駆け、2001年2月26日に東京都千代田区のダイヤモンドホテルで行われた制作発表会見には、九重・大場、そして本作品でのコメット役である前田亜季の3名の歴代コメットが揃って出席。さらにタカラ・ショウワノート・NECインターチャネル他協賛による「コメットさん☆星の国キャンペーン」の特賞で、この3名の歴代コメットとの記念撮影会が用意された。

企画は東宝・タカラ双方による玩具先行でスタート。監督に神戸守、シリーズ構成・脚本に桶谷顕を起用し、この二人体制でまとめられていった。キャラクター設定は難産を極め、コンペで選ばれたまきだかずあきの初期案、それに中期案は当初比較的リアルな体型のデザインであったが、タカラサイドの反応は鈍く、逆にタカラより提示された案を踏まえた後期デザインより、立体化（ドール化）を意識してよりスマートな体型へとブラッシュアップ、さらにシューティングスターの意匠を付加した現在のデザインでまとめられた。

本作品では「輝き」がテーマとして掲げられている。このテーマには視聴対象である子供たちに「君たちのいる世界は、こんなにも素敵に満ち溢れている事に気付いて欲しい」という、制作サイドの願いが込められている。また主人公であるコメットの故郷を「トライアングル星雲」にある3つの王国のひとつとして設定し、この世界を統べる星国の王子のお妃候補がコメットで、同じ星雲内にコメットと同じくお妃候補でライバルとなるメテオが存在するという構図を敷いた。逃げ出した王子を探すという明確な目的が与えられているものの、実際は地球に数多ある「輝き」を、13歳という多感な少女に感じ取らせることで、前述したテーマを浮かび上がらせている。この13歳という視点は、登場人物が幼い子供から老人まで幅広い年齢層がある中で、双方の視点で輝きを見いだせるちょうどよい視点として設定されたものである。演出においては、「子供向けTVマンガの枠ではなく、少女を主題に撮影する映画」を意識して演出がされている。作中で多用される「四角いアイリスアウト」も、こうした映画的表現を求めて行われた一つである。これは「黒一色のバックの中央にやや小さな正方形を空け、その中に風景を写しこむ」技法であり、登場人物の心象を描く場面などで使われている。この技法は神戸が以前手がけていた教育映画で行った手法であり、本作品では強調したいところで使うようにしたと、DVD-BOX2のブックレット内収録の神戸と岸川靖の対談の中で神戸が語っている。

丁寧な日常表現は反面、作品の魔法少女物としての派手さを抑えることになってしまう。そのため物語後半ではそれまでとは一転し、従者の「ラバボー」が「ラバピョン」と恋仲になることで発生した恋力による「ラブリンドレス」によるコメットの能力バージョンアップや、ケースケ、イマシュンらとの微妙な恋愛模様を作品に盛り込み、なにより前半おざなりだった「王子の行方探し」を本格化させるなどといった試みもなされたが、結果として放送10か月で終了となった。他方で、辛口のアニメ批評家として知られるあさりよしとおが、当時のアニメージュで「捨て回（話数合わせの話）が一話もない」と評し、DVDにもコメントを寄稿している他、番組終了直後の2002年2月に開催された「新世紀東京国際アニメフェア21」にて行われた人気投票部門において、『千と千尋の神隠し』『おジャ魔女どれみ』と並び人気作品賞を受賞するなど、本作品を高く評価する声も複数存在する。また、「本作品でコメットの魔法にバトンが使われたことがきっかけで、バトンに憧れる女児が増えた」と『毎日小学生新聞』で報じられるなど、本作品が現実社会に影響を与えた部分もある。

神奈川県鎌倉市がモチーフとなっており、電車や駅周辺は江ノ島電鉄を、藤吉家周辺は鎌倉市住宅街を、海岸は由比ヶ浜・稲村ヶ崎・七里ヶ浜をモデルとしたものである。

放送期間中は江ノ島電鉄の駅や街中にポスターやステッカーが貼られ、街をあげてのキャンペーンが行われた。2001年10月28日には「コメットさん☆」フェスが開催された。三代目コメットの着ぐるみが街を歩く、江ノ電鎌倉駅の一日駅長に初代コメットの九重佑三子と共に任命されるなどして盛り上がりを見せた。

トライアングル星雲にある三つの星国（ほしくに）が集う、お披露目ダンスパーティから逃亡したタンバリン星国の王子を捜すため、ハモニカ星国の王女コメットとカスタネット星国の王女メテオは遙か彼方の星である地球に向かった。王子を探し出す手掛かりは、「瞳に輝きを持つ者」ということだけ。コメットは慣れない地球で初めて出会った藤吉家のお手伝いさんとして地球に居候し、王子を探すこととなる。しかし、実は王子探しは地球に行く口実で、過去に母や叔母も行ったという地球に自分も行ってみたかったというのが本音であった。

果たしてコメットが降り立った地球には、コメットがまだ知らなかったさまざまな輝きをもつ者に満ち溢れていた。それは、夢の世界が身近に存在する子供たち、夢や希望に向かって努力する若者たち、自らの夢を見つけ、夢や希望に向かう子供や若者を時には支え、時に厳しく鍛える大人たち、そして昔の夢を大切にしている老人たち、それぞれが放つ輝きだった。コメットはそんな者たちの悩みや願いを、星力を使って解決し、あるいは後押しする。コメット自身もまた、ライフガードを目指す三島佳佑（ケースケ）、ストリートミュージシャンからスターダムに駆けあがった今川瞬（イマシュン）との出会いを経て、夢を追う一人の少女としてときめき、悩む日々の中で輝きを放つ。

ライバルのメテオは、娘を亡くした老夫婦の娘として地球に潜伏して王子を探す。時にはコメットと協調してトラブルを解決することもあった。やがてメテオはイマシュンに熱を上げるようになる。

先輩の星使いでコメットの叔母の柊美穂（スピカ）との再会は、コメットに心から相談できる頼もしい存在としてひと時の安らぎを与えるものであった。その美穂の元従者のラバピョンとコメットの従者ラバボーは恋仲となり、それはコメットに「恋力」という新たな魔法力を与えることとなった。しかしこの恋力は、二匹の愛の影響だけではなかった。

タンバリン星国から王子を捜索しに来たミラ・カロン姉弟らが加わり、王子探しはいよいよ本格化するが、秋にオーストラリアへライフガードの修行に旅立ったケースケが、年を明けたころに日本に戻ってくる。しかしケースケはどうにも腑抜けており、以前の輝きがない。コメットはそんなケースケを励まそうとするが、美穂のアドバイスもあり、彼が実はタンバリン星国の王子「プラネット」であり、ケースケとすり替わっていることに気付く。王子は「自分はトライアングル星雲の未来を一方的に託されることがいやで、地球に逃げてきた」こと、「コメットやメテオは地球で輝きを見つけたが、自分は見つけ出せていない」ことを、男装して解りあおうとしたコメットに打ち明ける。しかし、プラネットの侍従長ヘンゲリーノから「王子の輝きは、二人の姫のどちらかによって得られるもの。御帰還を」と進言され、またコメットの頼みもあり、帰還を拒んでいた王子は自星に戻る。

これによりコメットもメテオも目的が果たされたため、各々の星へ帰らねばならなくなる。メテオは老夫婦が寂しくないようにとビデオクリップを作って帰り支度を整え、コメットは地球から離れたくない思いにかられながらも、星の子たちが自分の帰りを待っていることを知り帰る決心をする。その帰還途中、王子よりお妃候補決定の連絡が届くが、王子はどちらも選べず、王女二人に選択を託す。しかし王女たちも選択できるわけもなく、事は振り出しに戻る。その後、王子が「今度は自分だけの輝きを見つける」と再び地球に行ったと聞かされ、王女二人も地球に向かう。

新たな輝きを求め、星の子たちの力を得て、星の導きで再び地球を訪れたコメット。彼女が最初に訪れたのは、コメットが一番会いたかった人、ケースケの元だった。

• 『親愛なる幾多の星の子たちへ……』 作：おけやあきら、イラスト：まきだかずあき
• 『コメットさん☆ メモワール・ド・エトワール』に収録されたイラストストーリー。全4頁。テレビシリーズの後日談として位置づけられているものの、パラレルワールド扱いとなっている。
• 小学生になったツヨシとネネが、世の中の悲しみを知ってなお心の輝きを増してほしいという、少し大人になったコメットの願いが描かれている。コメットのコスチュームは書き下ろしの新デザイン。

『コメットさん☆ メモワール・ド・エトワール』に収録されたイラストストーリー。全4頁。テレビシリーズの後日談として位置づけられているものの、パラレルワールド扱いとなっている。
小学生になったツヨシとネネが、世の中の悲しみを知ってなお心の輝きを増してほしいという、少し大人になったコメットの願いが描かれている。コメットのコスチュームは書き下ろしの新デザイン。

コメットらトライアングル星雲の住人は、「星力」と呼ばれる一種の魔法を使用するが、これは当人が持つ力だけでなく、星の子らにお願いして分けてもらう力でもある。これの使用について、コメットを例に使用プロセスを紹介する。また、コメットらが使うアイテムも本節で合わせて紹介する。

• 企画 - 藤原正道、本橋寿一
• 原案 - 国際放映
• 監督 - 神戸守
• シリーズ構成・脚本 - おけやあきら
• キャラクターデザイン - まきだかずあき
• 美術監督 - 坂本信人
• 色彩設計 - 大野嘉代子
• 撮影監督 - 荒川浩介
• 編集 - 浜宇津妙子、名取信一、中野一穂
• 音響監督 - 清水勝則
• 音楽 - MOKA（小西香葉、近藤由紀夫）
• 音楽協力 - テレビ東京ミュージック
• 協力 - 日本スポーツバトン協会、自由が丘バトンクラブ
• ビデオ編集 - 東京現像所
• プロデューサー - 金岡英司、高城一典、斎春雄
• アニメーションプロデューサー - 釜秀樹、神戸明、田中敦、田中伸明、荻野宏
• アニメーション制作 - 日本アニメーション、シナジージャパン（アニメーション協力）
• 制作 - テレビ大阪、読売広告社、東宝、日本アニメディア

• コメットさん☆VOL.1 - VOL.11（発売元：NECインターチャネル・販売元：東宝）
• 2001年8月3日に第1巻がレンタル開始、以降順次レンタルされた。
• （TAS5415R - 5125R ＊VHS。ただしこれはレンタル品の品番。中古流通品）

2001年8月3日に第1巻がレンタル開始、以降順次レンタルされた。
（TAS5415R - 5125R ＊VHS。ただしこれはレンタル品の品番。中古流通品）

• コメットさん☆DVD BOX1 - BOX2（発売元：NECインターチャネル・販売元：東宝）
• （BOX1：TDV2642D 2002年2月21日発売 / BOX2：TDV2643D 2002年4月25日発売）
• 映像特典として、ノンテロップOP、EDの他、コメット・メテオのミュージッククリップ、出演者インタビュー、書き下ろし画像ギャラリーを収録。
• 1、2共に解説書と、コメット（BOX1）、メテオ（BOX2）のストラップが添付されている。
• 映像特典 ミュージッククリップの概要
• DVD-BOX1 Disc5に収録。コメットを中心とした作品。本編映像＋本編後のゲストキャラ達のその後＋海水浴での藤吉家の人々、ケースケとのひとコマ。
• 「きらめくバトンガール」 - 作詞：松本悠 / 作曲・編曲：渡部チェル / 歌：千葉紗子
• キャラクターソングコレクション「笑顔の日曜日」、ベストソングコレクション「また逢う日まで」に収録。
• DVD-BOX2 Disc10に収録。メテオを中心とした作品。幼少のメテオ＋本編映像（主に46話のメテオ作ビデオクリップ）＋ラブリンドレスへの変身シーン（DVDにて初公開）。
• 「My Muse」 - 作詞：山田ひろし / 作曲・編曲：太田美知彦 / 歌：メテオ（本多知恵子）
• キャラクターソングコレクションII「コメット☆ソングス」に収録。

（BOX1：TDV2642D 2002年2月21日発売 / BOX2：TDV2643D 2002年4月25日発売）
映像特典として、ノンテロップOP、EDの他、コメット・メテオのミュージッククリップ、出演者インタビュー、書き下ろし画像ギャラリーを収録。

• Cosmic Baton Girl コメットさん☆ 全話まるごと収録Blu-ray （発売・販売元：東宝）
• （TASB01726 2021年12月22日発売）
• 2枚組で発売。Disc1は第1話 - 第23話、Disc2は第24話 - 第43話とDVD BOX1・2の映像特典を収録。
• 前田亜季・神戸守・釜秀樹によるオーディオコメンタリーと静止画による画像ギャラリーを新規収録。

（TASB01726 2021年12月22日発売）
2枚組で発売。Disc1は第1話 - 第23話、Disc2は第24話 - 第43話とDVD BOX1・2の映像特典を収録。
前田亜季・神戸守・釜秀樹によるオーディオコメンタリーと静止画による画像ギャラリーを新規収録。

• 『コメットさん☆ スター・ダイアリー』（旭屋出版アニメ・フィルムブックス） 2002年8月7日、ISBN 4-7511-0333-4
• 3つのテーマ別ベストストーリーを紹介。設定の他、舞台となった鎌倉周辺イラストマップ（折り込みポスター裏面）、アイテムリスト、スタッフインタビューなどを収録。一般ファミリー向けの内容。
• 『コメットさん☆ メモワール・ド・エトワール』 2003年7月23日、ISBN 4-8443-5698-4
• 発行：エムディエヌコーポレーション、発売：インプレスコミュニケーションズ
• ストーリーダイジェストや初期設定画・背景画、設定資料、スタッフインタビュー・作画監督イラストコラムなどを収録した、豪華装丁版ファンブック。

3つのテーマ別ベストストーリーを紹介。設定の他、舞台となった鎌倉周辺イラストマップ（折り込みポスター裏面）、アイテムリスト、スタッフインタビューなどを収録。一般ファミリー向けの内容。

発行：エムディエヌコーポレーション、発売：インプレスコミュニケーションズ
ストーリーダイジェストや初期設定画・背景画、設定資料、スタッフインタビュー・作画監督イラストコラムなどを収録した、豪華装丁版ファンブック。

「星の子ネットラジオ」というタイトルの、ファン独自の企画立案によるインターネット放送。制作スタッフ公認。音楽著作権などをすべてクリアした上で大々的に放送が行われた。著作権者やJASRAC公認の個人運営によるインターネットラジオストリーミング放送は、日本でも初のケースであったという。