로봇 걸즈 Z는 토에이 애니메이션에서 제작한 일본의 미디어 믹스 프로젝트이자 애니메이션 작품이다. 마징가 Z, 그레이트 마징가, UFO로보 그렌다이저 등 토에이 애니메이션이 과거에 제작했던 고전 슈퍼 로봇들을 미소녀로 의인화하여 원작의 설정을 패러디하고 재해석한 것이 특징이다. 2014년에 단편 애니메이션 형식으로 처음 방영되었으며, 이후 속편인 '로봇 걸즈 Z 플러스'와 홍보용 영상, 모바일 게임 등 다양한 매체로 전개되었다.

작품의 주무대는 도쿄 네리마구에 위치한 광자력 마을이다. 이곳의 평화를 지키기 위해 결성된 '팀 Z'와 세계 정복을 꿈꾸는 지하 제국의 기계수 소녀들 사이의 대결을 주요 내용으로 다룬다. 하지만 전형적인 영웅물과 달리, 압도적인 무력을 가진 주인공 로봇 소녀들이 생계를 걱정하거나 소박한 악행을 저지르는 기계수 소녀들을 무자비하게 진압하는 블랙 코미디와 슬랩스틱 코미디 요소가 강하게 나타난다.

주인공인 팀 Z는 세 명의 소녀로 구성되어 있다. 마징가 Z를 의인화한 'Z쨩'은 혈기 왕성하고 폭력적인 성향을 지닌 팀의 리더 격 인물이다. 그레이트 마징가를 모티브로 한 '그레쨩'은 냉소적이고 독설을 내뱉는 성격이며, 그렌다이저를 의인화한 '그렌다상'은 겉으로는 우아하고 상냥해 보이지만 속으로는 무서운 면모를 숨긴 하라구로 캐릭터로 묘사된다. 이들은 광자력 에너지를 홍보하는 홍보 모델이기도 하지만, 실제로는 마을을 파괴하는 주범으로 취급받기도 한다.

적대 세력인 지하 제국은 아수라 남작을 중심으로 가라다 K7, 더블라스 M2 등 원작의 기계수들을 의인화한 캐릭터들로 이루어져 있다. 이들은 매번 기발한 계획을 세워 팀 Z에게 도전하지만, 변변한 성과 없이 처참하게 응징당하는 역할을 맡는다. 극중에서는 이들 외에도 '팀 G'(겟타 로보 시리즈), '팀 T'(강철 지그 등)와 같은 다른 고전 로봇 의인화 캐릭터들이 조연으로 등장하여 원작 팬들을 위한 팬 서비스를 제공한다.

이 프로젝트는 마징가 시리즈 탄생 40주년을 기념하여 기획되었으며, 원작의 무거운 분위기를 완전히 탈피하여 가벼운 미소녀 캐릭터물로 변모시켰다. 기존 로봇물의 필살기 명칭이나 기믹을 캐릭터의 신체적 특징이나 도구로 치환하여 원작의 향수를 자극하는 동시에 현대적인 감각의 유머를 선보였다. 단순한 패러디물을 넘어 토에이 애니메이션의 자사 IP를 활용한 독특한 시도로 평가받으며 독자적인 팬층을 확보했다.