初めに演出のオファーを受けたのは芝山努だったが、当時他作品に参加していたため先んじて製作されたパイロットフィルム版の参加のみに留まり、代わって人形劇などを手がけていた異色の演出家、大隅正秋に演出が依頼される。これは東京ムービーの社長だった藤岡豊が、大隅の演出した『オバケのQ太郎』のオープニングを気に入っていたからである。

藤岡に「初の大人向けのアニメを作ろう」と言われた大隅は意気投合し快諾したといい、後に「中学生以下の視聴層は全くターゲットにしていなかった」と語っている。原作のアダルトな雰囲気が強く出た作風に、当初アニメ化に難色を示していた原作者のモンキー・パンチにも、パイロットフィルムを見た後に「ぜひやってくれ」と言わしめた。

大隅は絵が描けないため、作画監督として芝山の元同僚、大塚康生が抜擢される。当時、東映動画に所属していた大塚は東映を退社し、東京ムービーの下請けをやっていたAプロダクションに移籍した。そして、大隅・大塚両者の話し合いでキャラクターのテレビ用人物造形が決まった。

原作の世界をアニメでそのまま再現することは様々な要因から不可能であり換骨奪胎することが求められ、以下の方針が打ち立てられた。

• 原作の（それまでの漫画に無かった）ケレン味を活かした映像作りをする。
• 劇中で登場する車や拳銃、時計、煙草の銘柄などに至るまでリアリティを重要視し、写真やカタログを収集から全て実在のものを事細かに設定する「実証主義宣言」。これに関しては原作にはなく、当時流行していた大藪春彦の作風を取り入れたものである。

パイロットフィルム2作でのルパンの声は、野沢那智、広川太一郎がそれぞれ演じていたが、両名共にスケジュールの都合から当作への出演が難しくなっており、大隅が偶然鑑賞した舞台「日本人のへそ」に出演していた山田康雄が抜擢された。

次元大介はパイロットフィルムから小林清志が続投し、『風魔一族の陰謀』を除き『パート6』エピソード0で勇退するまで50年に亘り担当した。

シネマスコープ版で石川五ェ門を演じた納谷悟朗は、台詞が少ないことが気になり大隅に相談した結果、銭形警部役に変更となった。

合わせて、スタンダード版で銭形を演じた大塚周夫は石川五ェ門役となった。

パイロットフィルムで峰不二子を演じた増山江威子は、お色気シーンができなかったため、二階堂有希子に変更されたが、峰不二子役を諦めきれずに、TV第2シリーズでは峰不二子になっている。

パイロットフィルム製作から2年後、よみうりテレビからTVアニメ化することが決定される。

この様な試行を経て大人向けに製作され、新聞などにも大人向けとして広告されたそれまでにないアニメとしてスタートしたが、視聴率は厳しいものとなる。当時、アニメは作ればたいていの場合はある程度の視聴率が取れると考えられていた時代（例えば、同じ東京ムービー作品の『巨人の星』などは20%を超えていた）だったが、初回6%、その後も3%などといった桁違いに低い視聴率をとり、即打ち切りも仕方ない状況だった（同局の歴代ワースト記録で、2021年現在も破られていない）。一つの原因としては、大人向けと広告したのが、1970年代当時の家庭での倫理観にそぐわず、意識的に子供に見せまいとした親側の圧力などが考えられていた。初回から峰不二子の衣装作画やルパンとのからみや退廃的な世界観は現代の視点でも扇情的なものであったが、作品の内容そのものはそこまでアダルトではなかった。

第3話の視聴率が出ると、局サイドやスポンサーは藤岡と大隅を大阪に急遽呼び「この低視聴率はどういうことだ」「子供に人気が無い」と問いただした。大隅は「大人向けのアニメを作ったまで」と率直に答えたが、対照的に藤岡は「今後は子供向けに改善して立て直す」と約束した。

その帰りに藤岡が大隅に「今後、子供向けの内容でやってくれないか？」と依頼したが、大隅は「じゃあ子供向けにやって、人気が出る確証はあるんですか？」と反論し「それでは自分は降ろさせてもらう」と番組降板を切り出した。この日を境に、大隅はスタジオに全く入っていない為、引継ぎなどは全くされなかった。

大隅は「誰もこのあと引き継ぐやつなんていないだろう」と考えていた。

町山智浩の映画秘宝の文によれば、本作は「危いことなら銭になる」や「殺しの烙印」「毛の生えた拳銃」「狙撃」岡本喜八「殺人狂時代」などに強いに影響を受けており、各作品のヒロインである浅丘ルリ子や真理アンヌ、団令子が峰不二子のモデルのである可能性に、「忍びの者」の市川雷蔵が五右衛門のモデルであることを論じた。前述の映画作品には山崎忠昭や大和屋も関わっているものが多くある

フランスの俳優ジャン＝ポール・ベルモンドはルパン自体のモデルとして知られているが、1969年日本公開の『オー!』は、本作の一話に影響を与えているかもしれない指摘があり、前半ではレースが描かれるが、本作の第一話もF1レース絡みである

それまでの製作が大隅に全てを預け任していたような状態だったことから、大隅の降板は重大な出来事となり、「大隅さんが降りるなら」と脚本家数人も降板することとなった。

岐路に立たされた大塚は、東映で一緒に子供向けアニメを作っていた高畑勲と宮崎駿（当時東京ムービーの専属下請け会社であったAプロダクション〈現・シンエイ動画〉に在籍していた）2人に演出を依頼した。

両名は以後原作の影響の強いハード・タッチの作風を中盤以降、徐々に低年齢層向けに軌道修正していく。しかし、大隅降板時点ですでにほとんど完成していたフィルムや、それ以前に発注済だった脚本・絵コンテ・作画もあったため、どこまでが大隅演出でどこからがAプロダクション演出かは、厳密には区別できない。高畑・宮崎両名で出来うる限りコンテや脚本を見直したりしたが、時間的に変更が不可能だった話もあったためでもあった（一応、演出クレジットは1-6、9、12話が大隅正秋名義となっている）。4-8、10-12話は高畑・宮崎コンビによる部分直しやコミカルな演出で、一般的にはAプロ演出と思われている7話の後半は大隅の指示を受けた出崎統によるもの、6話と9話は基本的には大隅演出のままということである。ストーリー的には、犯罪者を主人公とすることを嫌う高畑にはどうしても6話と9話は大きく変えることはできなかったと本人が回想している。完全にAプロダクション演出になったのは、宮崎によるキャラクターの性格変更が行われた13話以降であるが、絵は大隅演出時代のものと思しきものも流用されている。

宮崎は後年、大隅時代からAプロ時代のルパン像の変化を、“富裕の倦怠を紛らわすために泥棒をする退廃したフランス貴族の末裔から、常にスカンピンで何かオモシロイことはないかと目をギョロつかせているイタリア系の貧乏人への変化”と称している。高畑・宮崎コンビ演出のルパンは、視聴率は9%程度と序盤よりは安定していったものの、約半年後の全23話で放送が打ち切りとなった。だが、関係者の証言によると当初から2クール、26話の予定で制作されていた為、実際には3話分が減らされた状態だったという。

数年後の各局での再放送で、夕方の放送枠にもかかわらず、局によっては20%台という異例の高い視聴率を叩き出し評価が高まることとなった。なお、高畑・宮崎両名が築いた路線は『TV第2シリーズ』、ひいては以後のテレビシリーズの作風を決定付けたとも言われている。

1978年12月8日の夕方に日本テレビで行われた最終回（第23話）の再放送は、32.5%の視聴率を記録（ビデオリサーチ・関東地区調べ）。これは『ルパン三世』シリーズ全体を通しての最高視聴率であると同時に、ビデオリサーチがオンライン調査を開始した1977年9月26日以後に放送されたテレビアニメの視聴率の中では歴代6位となっている。

大隅は後年、再放送の人気が高まった理由を当時のテレビ局で聞いた際「余計な説明をしていない、新しさが未だにある。」など、視聴率が低かった理由と全く同じだったと語っており、視聴者からの再評価は、宮崎・高畑両名の参加による路線変更部分だけではなかった。そして本放送終了から約5年後、再放送時の人気を背景として新作アニメ（『TV第2シリーズ』）が製作される事になった。

宮崎駿は、劇場版第二作『カリオストロの城』や『TV第2シリーズ』での2作は「第1シリーズでやったことの総棚ざらえ」と称している。『TV第1シリーズ』については「ぼくらはまぎれもなくハングリーだった。スカッとしたおもしろい仕事をやりたいという願望と気力はいくらでもあったのだ」と意欲が強かったことを語っている。しかし「放映中の路線変更は製作を混乱させ、テレビアニメーションの技法が停滞した時期もあって、画面は乱れ、完成度は低く、技術的に見るところのない作品であった」と評している。再放送で人気を得た理由を「ベンツに乗るルパンと大衆車のフィアットに乗るルパンがせめぎあい、結果として番組に活力をもたらしたのが原因では」と語っている。

ルパン三世の作品では珍しく同じ登場人物が度々登場するため記述する。

警視総監

声の出演は永井一郎。
本作オリジナルキャラクター。番組路線変更後、親しみやすいキャラクターとして第15話以降、度々登場。
ルパン三世テレビシリーズで上記のレギュラーキャラクター5人以外で声優を固定した人物が複数回登場するのは『TV第4シリーズ』以前の作品では珍しい。
警視庁内では銭形警部の上司的な登場人物は登場せず、警視総監が銭形警部の事実上の上司。
『TV第2シリーズ』以降のテレビスペシャルを含む全作品では毎回、警視総監（キャラクターデザイン、担当声優まで全て毎回一新される）は変わる。なお、2012年のテレビスペシャル『東方見聞録 〜アナザーページ〜』では1シーンのみ、本シリーズの警視総監に酷似したインターポールの長官が登場する。

• 初期の愛車は黄色いベンツSSK。
• オリジナルは200馬力を誇るが、ルパン仕様はエンジンを第一話「ルパンは燃えているか・・・・?!」でも使用したF1カー、フェラーリ・312B（劇中ではフェラリーと呼称）の水平対向12気筒（180°バンクのV型12気筒）に乗せ換えることで500馬力にパワーアップさせている。また、フロントのエンブレムがベンツ本来のマークではなく十字（島津家の家紋に類似）のものに変更されている（設定資料ではエンブレムそのものが取り付けられていない）。
• ルパンは『TV第2シリーズ』でもSSKに似た形の車に乗っているが、こちらは主にアルファロメオ・グランスポルト・クアトロルオーテである。
• 番組路線変更後は、映画『カリオストロの城』同様フィアット・500を愛車としていたが、『TV第1シリーズ』でのボディ色は白に近い淡い空色である。
• 大塚康生の愛車としても知られる車であるが、作中に登場させるにあたっては、演出上の方向転換に加え、ディテールの複雑なSSKよりも作画のしやすさに配慮した宮崎駿からの注文であった。

• オリジナルは200馬力を誇るが、ルパン仕様はエンジンを第一話「ルパンは燃えているか・・・・?!」でも使用したF1カー、フェラーリ・312B（劇中ではフェラリーと呼称）の水平対向12気筒（180°バンクのV型12気筒）に乗せ換えることで500馬力にパワーアップさせている。また、フロントのエンブレムがベンツ本来のマークではなく十字（島津家の家紋に類似）のものに変更されている（設定資料ではエンブレムそのものが取り付けられていない）。
• ルパンは『TV第2シリーズ』でもSSKに似た形の車に乗っているが、こちらは主にアルファロメオ・グランスポルト・クアトロルオーテである。

• 大塚康生の愛車としても知られる車であるが、作中に登場させるにあたっては、演出上の方向転換に加え、ディテールの複雑なSSKよりも作画のしやすさに配慮した宮崎駿からの注文であった。

以下に記した使用状況は、DVD版のもの。

奥田民生によってカバーされている（シングル「イージュー★ライダー」のカップリング曲）。

本放送当時、朝日ソノラマから録りおろしドラマ「魔術師パイカル」を収録したソノシート（品番AM-32）が発売された。第2話を元にしているが、パイカル役は村越伊知郎で、銭形が登場するなど展開が一部異なる。ジャケット内にはカラー彩色された、ドラマと連動した漫画も付いている。

その後は長らく別メディアで販売はされていないが、2018年に講談社より刊行されたDVDアニメ付きムック本「ルパン三世 1stシリーズ DVDコレクション」（2014年に同社から刊行された「ルパン三世DVDコレクション」全57巻から1stシリーズのみを抜粋し、全6巻で一挙刊行）全巻購入特典として、ソノシートをCDに置き換えた以外はジャケット・漫画を含め完全復刻した版を希望者全員が手に入れる事が出来る。

なお、このソノシートで使用された、セリフが被っていなかったBGMは後述の「ルパン三世 '71 ME TRACKS」に収録されている。

山下毅雄によるサウンドトラックは、放送直後よりそのマスターテープが紛失しているため、完全な形でのレコード化あるいはCD化が不可能な状態となっている。それでも『TV第1シリーズ』を彩った音楽の音源化を望むファンは絶えず、代替案として過去に3つの企画盤が発売されている。

※原作のストーリーラインやキャラクターを借用してアニメ用に大幅にアレンジした物が多く原作とはほぼ別物になっている作品も少なくない。

• 第1話：第56話「DEAD HEAT」を脚色。アニメではスコーピオンとの対決が、原作では金塊の強奪が目的になっている。
• 第2話：第7話「魔術師」を脚色。お抱えの科学者などは登場せず。
• 第3話：第24話「トブな悪党」をベースに33話「はなれ技」、34話「盗っ人ゲーム」を使用。
• 第4話：第2話「脱獄」、12話「王手飛車とり」より冒頭の犯行場面。
• 第5話：第28話「五右ェ門登場」、29話「ブラック・ポイント」より走る車での戦闘。原作にあった百地発見の錬金術や五ェ門の親友魔山などは登場せず。
• 第6話：第18話「死体品切れ」、19話「ナサケ御無用」を脚色。
• 第7話：第41話「砕く」、42話「免許皆伝」より示刀流という言葉、43話「殺しのない日」よりルパンの車の切断。
• 第8話：第57話「トリプルプレイ」より病院の場面、第59話「きわどいカラッポ」より凧を使った脱出。
• 第9話：第82話「能ある悪党は牙をかくす（その2）」。原作では外国のスパイであった女が不二子に変更され、ブーンがプーンへ変更。
• 第10話：第75話「私を愛したルパン」より「フリンチ」のキャラクター名のみ。
• 第11話：第14話「賞金稼ぎ」より人質のための犯罪、17話「どじ」より橋の爆破事件。
• 第12話：第15話「シャモ狩り」を脚色。但し原作で登場していた銭形警部の登場はオミット。
• 第13話：第83話「能ある悪党は牙をかくす（その3）」を脚色。魔毛は原作の未来人だった設定から現代人に変更され、最終的には生存している。
• 第16話：第50話「サイケデリック氏」を脚色。宝石店襲撃場面のみを参考にしている。
• 第20話：ルパン三世・新冒険・第2話、第3話「賊々島(その1)(その2)」と、第4話、第5話「競盗国際大会(その1)(その2)」を脚色。
• 第21話：新冒険・第6話・第7話「ルパン勧進帳（その1）(その2)」を脚色。ルパン家に関わった人物（原作ではソーニャ家の令嬢）の救出のみ共通している。

• 第1話 - DVD版では次元が丘からルパンのマシンを見送るシーンが左右反転になっている。次回予告の定型文句はこの回のみ「このチャンネルで会おうぜ」で、「チャンネルは決まったぜ」で終わるのは続く第2話から。
• 第2話 - 大和屋竺の脚本は元々、とても30分の放送枠に収まらない膨大なボリュームであったが、これは演出の大隅正秋が意図して、最初から大和屋に要求したボリュームであった。シナリオは『荒野のダッチワイフ 大和屋竺ダイナマイト傑作選』に収録されている。劇中で峰不二子がシャワー中に口ずさんでいる曲は、「二人を愛してしまった私」。ラストシーンでは（極一部ではあるものの）アレンジされた音源が使用されている事からマスターが存在する楽曲である事は確かだが、上記の『テレビオリジナルBGMコレクション』への新録や、『ルパン三世 '71 ME TRACKS』への収録は見送られている状態であった。その後、山下毅雄とルパン三世1stシリーズの大ファンを公言するインディーズバンド・ザ・シロップのリーダー・松石ゲルの手により、山下の事務所の許可を得た上でメロディーと歌詞が補作されたものが、ザ・シロップのアルバム「ハダカになっちゃおうかな」にカヴァー曲として収録されている。
• 第4話 - 予告編で使用されたルパンがギロチンで斬首される映像は、本編では使用されなかった。
• 第5話 - 五ェ門が聞いているラジオから流れる曲は小柳ルミ子が1971年9月にシングル曲として発表した「お祭りの夜」である。映画『忍びの者』のパロディになっている。
• 第9話 - 竹槍を撃ち込むシーンは、原作ではそれでキャップに相当する人物（原作での名前は不明）を突き殺しており、当初のシナリオでは原作の通りにする予定だったが、高畑・宮崎コンビによって、キャップを石で気絶させるシーンに演出が変更された。その結果、利用できるものは何でも利用し、チャンスをうかがうルパンの性格を表現することができた。ルパン（に変装した不二子）がキャップのアジトに乗り込むシーンでは白川奈美の「遠くはなれて子守唄」がテレビで流れていた。
• 第10話 - 当初のシナリオでは銀狐のイワノフへの愛とそれを引き裂いた夫への憎悪など、複雑なドラマが展開されていたが、路線変更にともない単純な話に変更された。また男爵と銀狐が同士討ちをしたあとの、イワノフが銀狐と心を通い会わすシーンはシナリオには無かったが、路線変更により追加された。
• 第11話 - 悪役・ボルボの名前は設定資料にあるのみで、本編中では一度も出てこない。準備段階では第2話に登場した白乾児の弟・ラオチュウの登場が予定されていた。
• 第14話 - テレビ第2シリーズ以降に不二子を演じることになる増山江威子がキャサリンの声を担当した。予告編でのタイトルは「猫目石はどこへ」で、宝石の名前は「キャッツアイ」だった。乗船名簿の中に「銭型平次（7代目）」「モンキー・パンチ」が確認できる。
• 第17話 - Bパートの原版ネガフィルムは紛失しており、映像ソフト等ではポジフィルムを元に収録されているため画質が異なっている。
• 第19話 - 『アルセーヌ・ルパンシリーズ』（モーリス・ルブラン作）でアルセーヌ・ルパンの敵役として登場するパリ警視庁のガニマール警部の孫が登場した。
• 第21話 - 蒸気機関車の疾走シーンの一部は、後にAプロダクションが制作した劇場作品「パンダコパンダ 雨ふりサーカスの巻」の機関車疾走シーンに同じ構図で流用されている。
• 第23話 - 銭形が警視総監にアジト壊滅作戦の計画書を差し出すシーンに書かれていたのは「ルパンが始まって約半年程の年月がすぎましたが、本日の話（23話）をもちまして2クールで完結することになりました」という文で、すなわち終了のお知らせだった。その後に「私個人のことを申せば、途中入院を致したために…」と続くが、これが誰の事なのかは不明。
• 次回予告は第21話を最後に制作されず、代わりに後番組『超人バロム・1』の新番組予告が放送された。
• 再放送時には、第13話の「昭和47年でござる」や番組後期の銭形の「来週こそは〜」といった台詞がカットされることがあった。1980年代以降は放送コードの改訂にともない、「気違い」などの台詞もカットされた。これらのセリフはビデオソフトでも発売時期によってカットされることがあったが、DVD・BDにはノーカットで収録されている。2008年7月28日 - 7月30日の『BSアニメ夜話/とことん!ルパン三世』での集中放送でも多数の台詞がカットされた。2017年の『ルパン三世ベストセレクション』で本作から選ばれたエピソードが放送された際には、「当時のまま放送する」という注意書きのテロップが挿入されたにもかかわらず「気違い」という言葉がカットされた。2017年10月16日 - 10月25日にAbemaTVでネット放送された際には、放送コードが適用されない配信環境であったため初放映当時の音源がそのまま使用され、セリフもノーカット状態となった。
• Netflix配信版ではオープニングが全て「ルパン三世主題歌I」に差し替わっており、次回予告も全てカットされている。

• 再放送時には、第13話の「昭和47年でござる」や番組後期の銭形の「来週こそは〜」といった台詞がカットされることがあった。1980年代以降は放送コードの改訂にともない、「気違い」などの台詞もカットされた。これらのセリフはビデオソフトでも発売時期によってカットされることがあったが、DVD・BDにはノーカットで収録されている。2008年7月28日 - 7月30日の『BSアニメ夜話/とことん!ルパン三世』での集中放送でも多数の台詞がカットされた。2017年の『ルパン三世ベストセレクション』で本作から選ばれたエピソードが放送された際には、「当時のまま放送する」という注意書きのテロップが挿入されたにもかかわらず「気違い」という言葉がカットされた。2017年10月16日 - 10月25日にAbemaTVでネット放送された際には、放送コードが適用されない配信環境であったため初放映当時の音源がそのまま使用され、セリフもノーカット状態となった。

※先述の通り、大隈降板の時点で23話分の脚本が発注されており、順当に映像化されたのは12話までとなった。13話以降に用意されていた下記の脚本は未使用に終わったが、一部のエピソードはTV第2シリーズでアニメ化されているほか、「ルパン三世H」名義でコミカライズされている（後述）。

• 死闘は夜明けに終わった（小山俊一郎）
• Kマシン強奪（秘）作戦（松岡清治）
• 秘宝は700海里に眠る（山崎忠昭）- TV第2シリーズ第97話でアニメ化（放送タイトルは「ルパン一世の秘宝を探せ」）
• 刺客の時は来た（小山俊一郎） - TV第2シリーズ第20話でアニメ化（放送タイトルは「追いつめられたルパン」）
• 野獣たちの終着駅（佐脇徹）
• ルパンのとってもへんな日（小山俊一郎）
• 弔い歌は奴のために（宮田雪）
• 電撃ハトポッポ作戦（大和屋竺） - TV第2シリーズ第29話でアニメ化
• ルパンの法則（鶴見和一）
• 秘密矢■奪取作戦（松岡清治）
• 恐るべき鼠一族（山崎忠昭）
• タイトル未定（大和屋竺）
• ルパン故郷へ帰る（佐脇徹）
• 華麗なる標的（佐脇徹）