『直球表題ロボットアニメ』（以下、『直球』と表記）監督の石舘光太郎と同プロデューサーの福原慶匡が再びタッグを組んで製作する、全編コンピュータグラフィックスによるアニメ作品。今作の3DCGソフトウェアはセルシェーダーに『CINEMA 4D』を、また『直球』でも使われた『MikuMikuDance』（MMD）も使用し、番組で使用されるMMD用オブジェクトデータを公式サイトにて配布する。第1期と第2期は『直球』と同じく15分枠放送。

『直球』同様、音声収録はプレスコ方式で実施。

内容はてさぐり部という「新しい部活動のあり方を考えるための部活」に所属する女子高生の会話劇で、毎回1つ（第11話のみ2つ）の既存の部活動にスポットをあて前半では「その部活のあるあるネタを語り合う」、後半は「その部活のイメージを共有した上で、そこで起こったら楽しいであろうアイデアを大喜利方式で発表し、実践する」というものである。大喜利は基本的に全員が発表するが回によっては1人だけというパターンがある。第2期では前半でのある台詞から小規模の大喜利が出るようになった。なお第2期の制作は第1期放送中に急遽決まった為、序盤では所謂「止め絵」が多く使われていた。

各話サブタイトルは、テロップ横やOP直後のカレンダーに表示される草花の花言葉に因む。次回予告は本編ではEDにテロップのみで実施。なお全話の予告からランダムに選ばれた一つを「気まぐれ次回予告」として日テレオンデマンドで本編終了後に配信している。

2014年12月に、事実上の第3期として講談社『月刊少年シリウス』連載中の4コマ漫画『みならい女神 プルプルんシャルム』とのコラボ作となる『すぴんおふ プルプルんシャルムと遊ぼう』が30分枠で放送されることが発表された。2015年4月から6月まで放送。1話中の流れとしてはアバンタイトルでてさぐり部・プルプルんシャルムの合同パートの後、プルプルんシャルムのパート（てさぐり部も顔を出す）→てさぐり部のパートの順で放映される。なお、この第3期放送中の同年5月20日付で監督の石ダテコー太郎が降板し、後任の監督代行として平間邦修が務めることになった。

部員の苗字は「日本の苗字ランキング上位5位」、名前は「2012年度新生児名前ランキング（女の子）で10位までに入ったもの」からそれぞれ付けられている。

「てさぐり部」部員

鈴木 結愛（すずき ゆあ）

声 - 西明日香
吉祥寺に所在する桃成（とうせい）高校の3年生で、てさぐり部の部長。ショートカットで茶色の髪に赤の髪留めをして、左の胸に部長の証のユズリハのバッジをしている。ポーランドからの帰国子女という設定だったはずなのだが、忘れ去られている。明るくリーダーシップと行動力に富む。生徒会副会長を務める他、多くの委員会活動を掛け持ちしているために融通が利くらしく、てさぐり部は正式な部でないにも関わらず体育館を自由に使えている。
第1期で卒業したが、葵が「歳を取らないパティーン」という設定に決めてしまったため、第2期・第3期でも登場する。
大喜利では下ネタに走りやすく、特にニプレスにこだわりを見せる。第2期第3話では「ニップレ鈴木」というあだ名をつけられてしまった。

佐藤 陽菜（さとう ひな）

声 - 明坂聡美
桃成高校3年生。てさぐり部の副部長で、結愛とは幼馴染。ロングで灰色の髪に、同系色でフウセンカズラの飾りのついたカチューシャをしている。落ち着いた知的な性格。他部員からは「ひーな」と呼ばれる。部員の中では一番の巨乳だが、大喜利では中の人の貧乳ネタで弄られる。その他、各人の中の人を意識したメタなネタなどを出す。
結愛と同じく、第1期で卒業したが第2期でも引き続き登場。第1期の映像にあったいくつかの不自然な点（カレンダーの各月の日数が現実と違うなど）は、第2期で矛盾が起きた場合に「第1期はパラレルである」と言い逃れるために陽菜が仕込んだものであることが第2期で明かされた。
第2期第4話の大喜利にて「美術部員なのに絵心を欠いている」と発表したのだが懇切丁寧に説明してもネタを理解してもらえないどころか「ケツをかいている」と下ネタにされ、「日テレなんだから笑点ぐらい見なさい!」と叫んだ。
第3期で時が巻き戻り、またしても登場。心春の夢であった他作品とのコラボをキッカケに、第3期を「スピンオフ」という事にしようと提案、「プルプルんシャルム」との縁を取り持つ。

高橋 葵（たかはし あおい）

声 - 荻野可鈴
桃成高校2年生。オレンジ色の髪を黄色い飾りのついたヘアゴムでピッグテールにしている。率直な性格でやや口が悪く、他の部活のことを話す際に「めんどくさい」「うざい」等ネガティブな表現を用いることが多い。
第2期では3年生となり部長に就任したが、結愛たちの再登場でヒラ部員に戻る。
大喜利ではよく駄洒落を使い、しばしば「ドヤ顔」を決める。
第3期で時が巻き戻った際、ある策を用い、心春に何をやってもいい「状況」を与える。

田中 心春（たなか こはる）

声 - 大橋彩香
桃成高校1年生。黒い髪をポニーテールにして、ピンクのリボンで結んでいる。他部員からは「こはるん」と呼ばれる。「高校では部活動をする」と決めたものの、何をやりたいか決められないままに「見るからにツッコミっぽい」という理由でてさぐり部に入れられる。
おばあちゃん子だったせいか、趣味がややレトロ風。
ツッコミ役として設定されていたが、大橋によると第1期第4話（1回目の収録）の時点でツッコミを放棄しボケ役に移行した。
第2期では副部長に就任したが、こちらも新入部員の立場に戻っている。
大喜利の意見発表時にはキラキラしたエフェクトがかかるほか、イケメンに甘い。第2期第2話で発した「ドンチキ」が原因で3話では「ドンチキ田中」と呼ばれてしまう。
第3期で葵から与えられた「何をやっても許される状況」を利用し、かねてからの夢であった他作品とのコラボを思い付く。第3期最終回の「MAJIてさぐりグランプリ」で優勝したことで「実は主演」となり、第3期は心春の見た夢ということになった。

渡辺 美桜（わたなべ みお）

声 - 水原薫
第2期第12話に登場（その前にも第8話で一瞬だけ顔出ししている）。結愛・陽菜の1学年先輩で、てさぐり部（当時は「青春模索部」）の先代部長。葵を部に勧誘した。第3期の第5話と第12話にも出演。
豪放な性格だが後輩への想いは強い。彼女を敬愛していた葵は彼女の卒業時に涙ながらに別れを惜しみ、ネクタイを餞別として受け取った。葵は2年生に進級後はそのネクタイを絞めており、他のてさぐり部部員がリボンタイプのネクタイなのに葵だけ棒ネクタイなのはこれが理由である。

その他

園田 萌舞子（そのた もぶこ）

声 - 上田麗奈
桃成高校3年生。18人姉妹の長女。
萌舞子と妹達は全員がピンク髪で目に大きなハイライトが入るという同じ姿（声は全て上田の兼役）となっており、モブキャラクターとしててさぐり部の「部活動を楽しくする新しい試み」のお手伝い役を務める。メインキャラと異なり表情変化のレイヤーが用意されていないので、発語の際にも口は動かない。
第1期第11話では萌舞子他6名の姉妹がてさぐり部の論議に参加している。
第2期ではてさぐり部が体育館にあまり来ない為、姉妹たちだけで部活のようなことをしているのが多い。第11話では再び萌舞子他6名の姉妹がてさぐり部の論議に参加し、4名が途中で入退場している。
第3期では次回予告に妹たちと共に登場。第3期第5話で本編大喜利にも出演。

葉月先生（はづきせんせい）

声 - 上田麗奈
第2期第11話に登場。桃成高校の教諭。30歳目前で独身だが、ガチ百合。
第3期第7・8話ではナレーション役で登場した。

笛吹太郎

声 - 石ダテコー太郎
第1期第10話・第3期第12話登場。「MAJIてさぐりグランプリ」での美桜のアシスタント。常に心春のリコーダーを持っており、初めの方はどもって話していた。

『プルプルんシャルム』のキャラクター

本作では「下校途中の喫茶店」での会話劇を繰り広げ、てさぐり部はそれを外から見ているという構図になっている。

有栖川 凛（ありすがわ りん）

声 - 三上枝織

十六夜 花音（いざよい かのん）

声 - 大久保瑠美

宇佐美 陽菜（うさみ ひな）

声 - 小松未可子
本作ではてさぐり部の陽菜と同じ名前の為、「ひなちゃん」と呼ばれる。

円城寺 結衣（えんじょうじ ゆい）

声 - 高森奈津美

小此木 友美（おこのぎ ともみ）

声 - 上坂すみれ

なお、上記の5名は文化放送のインターネットラジオ「超!A&G+」で放送されていた『A&G NEXT GENERATION Lady Go!!』各曜日担当パーソナリティーでもある。

• 原案・監督 - 石舘光太郎（第1期） → 石ダテ コー太郎（第2期・第3期）（監督は第3期 第7話まで）
• 監督代行 - 平間邦修（第3期 第8話 - ）
• 共同原作（第3期）
• 『てさぐれ!部活もの』
• 原作 - てさぐれ!製作委員会
• 『みならい女神 プルプルんシャルム』（講談社『月刊少年シリウス』連載）
• 原作 - ジコウリュウ
• 作画 - キダニエル
• プロデューサー
• 第1期・第2期 - 植野浩之、佐々木まりな、吉尾宗太、寺井禎浩
• 第3期 - 稲毛弘之、佐々木まりな、池田慎一、高橋亜弥
• スーパーバイザー - cort
• 構成 - 石舘光太郎（第1期） → 石ダテ コー太郎（第2期・第3期）
• 脚本
• 第1期・第2期 - 石舘光太郎（第2期は石ダテ コー太郎）、山口正武、高橋聡之
• 第3期 - 石ダテ コー太郎、山口正武、高橋聡之、平間邦修
• 演出補 - 平間邦修（第3期）
• キャラクターデザイン - 毛玉伍長（第1・2期、第3期「てさぐれ」担当）、マルイノ（第3期「プルプルんシャルム」担当）
• メインアニメーター - 和菜、鈴木愛（第1・2期）
• チーフアニメーター - 清田みちよ、原田優（第3期）
• キャラクターモデリング - 山田裕城
• 背景モデリングイラスト - 平安
• 背景美術 - ゆっこ
• 美術監督 - 相沢諒（第3期）
• 撮影監督 - 大久保潤一（第3期）
• スタッフコーディネイター - ポンポコP、小野瀬幸一（第2期）
• 音楽 - 井上純一
• 音楽プロデューサー - 田中宏太郎（第1・2期）、渡辺一博（第3期）
• 音楽制作 - バップ
• 音響プロデューサー - 中野徹
• 制作（第1・2期） - 森實陽三（第1期）→福士睦（第2期）、船越雅史、岡本東郎
• 企画（第3期） - 田村徹、田村学、寺井禎浩
• アソシエイトプロデューサー（第1・2期） - 鶴岡祐将（第3期では協力としてクレジット）
• アニメーションプロデューサー - 福原慶匡
• 助監督 - 清田みちよ（第2期）
• アニメーション監督 - たつき
• 制作 - ヤオヨロズ
• 制作協力 - 吉祥寺トロン（第1・2期）、irodori（全シリーズ）
• 製作著作 - てさぐれ!製作委員会（日テレ、vap、ジャストプロ、J.P ROOM）

• 『てさぐれ!部活もの』
• 原作 - てさぐれ!製作委員会
• 『みならい女神 プルプルんシャルム』（講談社『月刊少年シリウス』連載）
• 原作 - ジコウリュウ
• 作画 - キダニエル

• 原作 - てさぐれ!製作委員会

• 原作 - ジコウリュウ
• 作画 - キダニエル

• 第1期・第2期 - 植野浩之、佐々木まりな、吉尾宗太、寺井禎浩
• 第3期 - 稲毛弘之、佐々木まりな、池田慎一、高橋亜弥

• 第1期・第2期 - 石舘光太郎（第2期は石ダテ コー太郎）、山口正武、高橋聡之
• 第3期 - 石ダテ コー太郎、山口正武、高橋聡之、平間邦修

特記以外は全作詞・全作曲 - 井上純一 / 全編曲 - Hajime（from LiLi）。

第1・2期の本編終了後に配信される約3分ほどの音声コンテンツ。「次回」と銘打っているが何話の予告が配信されるかはランダム。

『てさぐれ!ラジオもの』は、2013年10月5日から2014年3月29日までと2015年4月4日から6月27日（『てさぐれ!ラジオもの すぴんおふ』）まで、日テレオンデマンドおよびニコニコ生放送で配信していたWebラジオ。全36回。

• 鈴木結愛 - cv.西明日香
• 佐藤陽菜 - cv.明坂聡美
• 高橋葵 - cv.荻野可鈴
• 田中心春 - cv.大橋彩香
• 園田萌舞子、園田姉妹 - cv.上田麗奈（第11回、第20回、すぴんおふ第7回〈第31回〉）

以下は、すぴんおふ回（第25回）からの追加メンバー

• 有栖川凛 - cv.三上枝織（すぴんおふ第2回〈第26回〉、第4回〈第28回〉）
• 十六夜花音 - cv.大久保瑠美（すぴんおふ第1回〈第25回〉、第8回〈第32回〉）
• 宇佐美陽菜 - cv.小松未可子（すぴんおふ第10回〈第34回〉、第12回〈第36回〉）
• 円城寺結衣 - cv.高森奈津美（すぴんおふ第3回〈第27回〉）
• 小此木友美 - cv.上坂すみれ（すぴんおふ第9回〈第33回〉）
• 渡辺美桜 - cv.水原薫（すぴんおふ第8回〈第32回〉）

鈴音ことらの作画による漫画版が2013年10月30日より12月20日まで『まんがライフWIN』（竹書房）にて連載された。全3回。また第3期のコミカライズは『プルプルんシャルム』作者のキダニエルの作画でシリウスKCとして2015年8月7日に全1巻が発売された。