Super Mario 3D Land combina la jugabilidad de los juegos de Mario en 3D, que incluye algunos de los movimientos de Mario, como el salto contra la pared y el Pisotón (Ground Pound), con algunos de los elementos más tradicionales de los juegos de Mario en 2D. El juego utiliza un sistema similar a los títulos en 2D, en el que Mario perderá trajes o reducirá su Tamaño si es golpeado. Junto con elementos tradicionales, como el Super Champiñón, Flor de Fuego y la Estrella, el juego también cuenta con la Hoja de Super Mario Bros. 3 , que permite a Mario realizar un ataque con la cola y frenar su caída. Además se ha confirmado una evolución del traje Tanuki, el de Mario Estatua con el que Mario se convierte en estatua y es ignorado por los enemigos, se diferencia del originar por el pañuelo rojo en el cuello. Otras nuevas características incluyen bloques de cuadros que permiten a Mario teletransportarse a diferentes partes del nivel, o a salas de bonus. Los niveles se completan con llegar a una bandera similar a la de Super Mario Bros. y New Super Mario Bros. donde el jugador puede ganar una vida extra si cae en la parte superior. Hay varias medallas estrella escondidas a través de cada nivel, similares a las de New Super Mario Bros y a las Monedas-Cometa de Super Mario Galaxy 2 , su objetivo siendo el de desbloquear nuevos niveles. También se incluyó el traje Boomerang, en el que podrás tirar boomerangs. Podrás meterte en el interior de algunos bloques ? y recoger monedas mientras caminas. Se confirmó que Luigi será jugable al final del juego y en algunos niveles.
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