1968年、折しも児童メディアを席巻していた怪奇・妖怪ブームに鑑みた円谷プロは、空想特撮シリーズから転じて怪奇ドラマの決定版として企画した。まず『科学恐怖シリーズトライアン・チーム』なる企画書が提出され、『チャレンジャー』、『サイエンサー』と企画が二転三転していく中で以下のポイントが抽出された。

ウルトラマンやセブンのような超人は登場しない（劇中に登場するセブンは、あくまでスーツの設定）

内容は怪奇・恐怖を押す線と科学心理を押す線

敵は常に科学を悪用する者

怪獣や宇宙人は登場しないが、科学の生み出した怪物は登場する

それまでの作品のような派手な特撮シーンはないが、代わりにサスペンス一杯の、恐怖に手に汗握るショッキングなシーンを特撮で描く

現代科学で得られる現象事象を対象に取り上げる事

怪生物や怪植物のリアリティを重視する科学性のアプローチ

スポンサーが着ぐるみをなるべく避けろと要望

これらを咀嚼・洗練していった結果が『怪奇大作戦』である

ゴールデンタイムで扱うにはテーマが重く子どもには地味な内容だったが、平均視聴率は22％代を記録。当時としても十分高視聴率だが、66年の『ウルトラマン』の圧倒的高視聴率でハードルが高くなっていたTV局の合格ラインは厳しく、第1クール終了時点で「2クールで終了。延長措置なし」の判断が下された。しかし、「動機の無い殺人」や「孤独な老人」、「戦争の痕跡」など現在でも通用するような深い社会問題を取り上げた名エピソードも多く、特撮ファンからの人気は高い。

S.R.I︰科学捜査研究所

読みは「エスアールアイ」。正式名称は「SCIENCE RESEACH INSTITUTE(サイエンス・リサーチ・インスティテュート)」。

警察の捜査では解決不能な不可解な怪奇事件を、独自開発した機械等を駆使し科学捜査を行う民間組織。

警察から事件捜査を依頼されることが多いが、前述の通り民間組織であるため、警察同様の権限は持たされておらず、また一般人からの依頼も見ることができる。

SRIのメンバー

的矢忠(原保美)

48歳。SRIの所長。元警視庁鑑識課長で、警察での経験を活かして私財を投げ売ってSRIを設立した。警視庁捜査一課長の町田警部とは旧知の仲。

下の名前の読みは「ただし」だが「殺人回路」に登場した同級生の伊藤大助から「チュウ」という愛称で呼ばれている。

妻の敏子と息子の浩一がいる。

三沢京助(勝呂誉)

24歳。直情型の熱血漢。防衛大学校時代にラグビーの試合中事故で相手を半身不随にしてしまったことから自責の念に駆られ、ラグビーも大学も辞めてしまったところを的矢に誘われてSRIに入った経緯を持つ。肉体派だが科学知識も豊富で、研究室に白衣で立つ姿も多い。情にもろいところが弱点。

牧史朗(岸田森)

28歳。SRIの頭脳的存在。父を科学犯罪で失った過去を持つ為に誰よりも強く犯罪を憎んでおり。その時に父の事件を担当した警視庁時代の的矢の誘いでSRIに入所した。幼い頃に姉のチエコを戦時中の敵機銃掃射で亡くしている。

誕生日は太平洋戦争開戦の1941年こと昭和16年12月8日（15話「24年目の復讐」）。「終戦当時は5歳だった」と数え年で答える場面もある。

ULTRAMAN(漫画)にもゲスト出演している。

野村洋(松山省二)

21歳。SRIの若手メンバー。少々おっちょこちょいだが、フットワークの軽さが売りのムードメーカー。

小川さおり(小橋玲子)

19歳。SRIの紅一点。基本的には事務所詰めだが、現場でも活躍する。考古学者の父親がいる。

劇中には登場しないが、SRIにはこの他にも数名の研究員が在籍しているとされる。

SRIの協力者

町田大蔵(小林昭二)

48歳。殺人及び強行犯罪を扱う警視庁捜査第一課長。階級は警部。的矢の元同僚。警察とSRIの橋渡し的存在。基本的には協力者だが話によって立場が二転三転する。

次郎(中島洋)

11歳。SRIに出入りしてメンバーの助手を務めている。主に野村と行動を共にする。何故か途中から出てこなくなる。

SRIの装備

トータス号

定員2名。強固なボディを持つSRIの特捜車両。主に野村が使用する。

車内には各種特殊装備を搭載している。

ベース車両はスバル・サンバー。

ガルウィング式の窓がついているスチルが多く見られるが、撮影段階では撤去されオープンカーとなった。これを意識してか『セカンドファイル』ではガルウィングドアのオートザムAZ-1が使用されている。

SRI専用車

トヨタ・クラウン（MS50前期型）に通信装置などを取り付けたもの。大掛かりな特殊装備は搭載されていない。外観もSRIのマークが描かれている以外は普通の乗用車と変わらない。

第22話にはフォード・ファルコンフォーチュラに脱出装置を付けた特殊車両も登場した。

各話リスト

放映No.	脚本No.	制作No.	サブタイトル	登場した怪奇及びSRIの装備	脚本	監督	特殊技術	放送日	視聴率
1	2	3	壁ぬけ男*	キングアラジン、スペクトル破壊器	上原正三	飯島敏宏	的場徹	1968年 9月15日	24,8%
2	1	1	人喰い蛾	人喰い峨	金城哲夫	円谷一	的場徹	9月22日	23,3%
3	3	2	白い顔	白い顔の男、高出力レーザーガン	金城哲夫、上原正三	飯島敏宏	的場徹	9月29日	21,9%
4	4	4	恐怖の電話		佐々木守	実相寺昭雄	大木淳	10月6日	21,1%
5	5	5	死神の子守唄	スペクトルG線	佐々木守	実相寺昭雄	大木淳	10月13日	21,3%
6	6	6	吸血地獄	吸血鬼ニーナ	金城哲夫	円谷一	的場徹	10月20日	20,6%
7	7	8	青い血の女	殺人人形、あれ	若槻文三	鈴木俊継	高野宏一	10月27日	20,6%
8	8	7	光る通り魔	燐光人間	上原正三、市川森一	円谷一	的場徹	11月3日	20,8%
9	9	9	散歩する首	散歩する首	若槻文三	小林恒夫	大木淳	11月10日	23,5%
10	11	11	死を呼ぶ電波	殺人電波を発するテレビ	福田純	長野卓	的場徹	11月17日	22,7%
11	10	10	ジャガーの眼は赤い*	サンドウィッチマンのウルトラセブン、立体映像装置	高橋辰雄	小林恒夫	大木淳	11月24日	22,2%
12	13	13	霧の童話	落武者の亡霊	上原正三	飯島敏宏	的場徹	12月1日	20,2%
13	12	12	氷の死刑台	冷凍人間、サンビーム500	若槻文三	安藤達己	高野宏一	12月8日	22,2%
14	14	14	オヤスミナサイ	睡眠学習装置	藤川桂介	飯島敏宏	的場徹	12月15日	19,7%
15	15	15	24年目の復讐	水棲人間	上原正三	鈴木俊継	大木淳	12月22日	20,6%
16	18	16	かまいたち	真空切断装置	上原正三	長野卓	高野宏一	12月29日	22,5%
17	19	17	幻の死神	見えない殺人者	田辺虎男	仲木繁夫	的場徹	1969年 1月5日	23,0%
18	20	18	死者がささやく	海に浮かぶ生手	若槻文三	仲木繁夫	的場徹	1月12日	21,7%
19	21	19	こうもり男	こうもり男	上原正三	安藤達己	大木淳	1月19日	22,4%
20	22	20	殺人回路	ダイアナ	市川森一、福田純	福田純	佐川和夫	2月2日	22,8%
21	23	22	美女と花粉	アルコールと反応する熱帯植物の花粉	石堂淑朗	長野卓	的場徹	2月9日	23,8%
22	24	21	果てしなき暴走	精神を狂わすガス	市川森一	鈴木俊継	佐川和夫	2月9日	22,3%
23	16	24	呪いの壺	リュート線	石堂淑朗	実相寺昭雄	大木淳	2月16日	22,1%
24	25	23	狂鬼人間	脳波変調機	山浦弘靖	満田かずほ	的場徹	2月23日	24,7%
25	17	25	京都買います	カドニウム光線発振器	佐々木守	実相寺昭雄	大木淳	3月2日	16,2%
26	26	26	ゆきおんな	雪女	藤川桂介	飯島敏宏	佐川和夫	3月9日	25,1%