В Cosmodread RPG-механики соединены с хоррором на выживание. Игрок оказывается в западне на гибнущем звездолёте, который кишит монстрами, кошмарами и смертельно опасными угрозами. Герою нужно изучить враждебное измерение, преодолевать испытания, выжить и отыскать путь, позволяющий вернуться на Землю. Для прохождения необходимы очки виртуальной реальности.

Каждый запуск формирует новую схему корабля: расположение комнат и коридоров, препятствий и предметов меняется процедурно. Порой происходят неожиданные события и нападения. На тёмных участках звездолёта игроку предстоит выполнять заданное число задач, искать припасы и дорогу домой; напряжённая атмосфера помогает отвлечься от всего, что осталось вне гарнитуры.

С помощью контроллеров можно взаимодействовать с окружением: открывать двери, шкафы и ящики, обыскивая их в поисках полезных вещей. Среди находок бывают оружие, базовые ресурсы и материалы для создания предметов. Они пригодятся, чтобы преодолевать преграды и противостоять врагам. Монстров можно сбросить в пропасть или уничтожить арбалетом.