1963年から1966年にかけて『少年ブック』に連載されていた手塚治虫の漫画作品、及びそれを原作としたテレビアニメである。

「ビッグX」は、薬品またはエネルギーの名称であると共に、それによって変身した主人公を意味するケースもある。

1964年8月3日 - 1965年9月27日にTBS系で放映された。

東京ムービー（現：トムス・エンタテインメント）の初制作作品である。

また、TBSでは『エイトマン』に次ぐ国産アニメにして、初の19時枠での放送である。

花王石鹸（現・花王）一社提供（国産アニメでは唯一）でオープニングのラストでは、宇宙空間に浮かぶ花王石鹸の商標「月のマーク」に腰掛ける朝雲昭（声：太田淑子）が映され、昭が「この番組を提供するのは、僕の大好きな月のマークの花王石鹸です。」とコメントすると、画面が「提供（月のマーク）花王石鹸」と描かれた提供クレジットに変わる。

手塚治虫テレビアニメとしては初めて、手塚と直接関わりの無い外部のプロダクションの元請によって制作された作品である。

当初はTBSからピー・プロダクションに企画が持ち込まれたが、既に制作中のテレビアニメ「0戦はやと」などで手一杯だったため、社内の反対で話が流れた。

このため、TBSでテレビの人形劇を制作していた藤岡豊にアニメの制作プロダクション設立を促し、藤岡は間借りしたTBS社屋の4階で本作を制作した。

このとき設立された東京ムービーは本作制作のためのプロダクションであり、会社登記も第1話の放送後であった。

原作では主人公・朝雲昭は薬液「ビッグX」をシャープペンシル型の注射器で自ら打って（後に経口薬により）変身するが、アニメ版の「ビッグX」はシャープペンシル型の装置から出る光線状のエネルギーで、それを昭が胸に当てて、目盛1で鋼鉄の体に、目盛2で20倍の巨体に変身するという設定になった。

原作のストーリーは、ビッグX（朝雲昭）が超能力少女ニーナらと共にナチス同盟と戦う連続物語となっていたが、アニメ版は1話完結で、多くはナチス同盟と無関係の敵と戦う話になっている。

1999年のLD-BOXおよびVHSソフト化の際には、当時現存が確認されていた第40話 - 最終話（第59話）の計20話分が収録された。

この際、オープニングのフィルムが所在不明であったため、出崎統の監修で本編を再編集して新規制作された。

同年発売された歴代東京ムービー作品の主題歌映像を収録したビデオソフト「東京ムービーアニメ主題歌大全集」（LD・VHS）第1巻にも、この新規制作のオープニング映像および第40話のエンディング映像が収録されている。

その後、アメリカのフィルムコレクターが所有していたオリジナルのオープニングを含む第1話のフィルムが発見され、2003年8月31日にアニマックスで放送された。

2006年に発売されたDVD-BOXにも第1話が第40話 - 最終話と共に収録された。

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