ダイザー（グレンダイザー）
フリード星の守護神として崇拝されてきたロボット（第2話ではベガ大王がフリード星の科学力を結集して製造させた、と語られている）。ベガ星連合軍の攻撃を受けたフリード星から王子であるデューク・フリードを乗せて地球に飛来した。スペイザーと呼ばれる専用サポートユニットと合体することで円盤状になり長距離飛行や重力下での飛行を可能にする。
そのボディは宇宙合金グレンで覆われており非常に堅牢である。また恒星の光から取り出す原子力の150倍とも言われる光量子エネルギーによって駆動し180万馬力のパワーを誇る「宇宙の王者」である。
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全高30メートル、重量280トンとマジンガーと比べて10倍以上重いのは装甲素材の差によると思われる。設計思想もマジンガーとは大きく異なっており、分離式のコクピットが無い、スペイザー、グレンダイザーそれぞれにコクピットがある、コクピット間はシートのみが移動する、操縦可能者はフリード星王家の者のみで、他者が近づくと自動防衛機能が働く（爆弾を仕掛けようとしたナイーダをスペースサンダーで撃退している。また戦闘不能のデュークに代わって搭乗しようとした兜甲児をも攻撃した。）などの特徴がある。
スペイザーと合体した場合は武器さえ使用しなければ、3カ月はエネルギーが持つとされている。デュークの養父である宇門源蔵博士が取り仕切る宇宙科学研究所を拠点としてベガ星連合軍の侵略から地球を守った。
小説『スーパーロボット大戦』（同名のゲームとは無関係。ゴッドマジンガーの項も参照）では本作より未来の世界でデュークの子孫(名はシオン・フリード)が地球の危機にグレンダイザーで駆けつけたが、逆に倒されてしまい闇の帝王のボディとして使われる事になり、過去の世界からやってきた甲児達に牙を向く事になる。なお、同作中では自動防衛機能があるからダイザーが奪われるはずがないと主張する甲児に「そんなもの、どうにでもなる」と鉄也と隼人が返している。
OVAの『真ゲッターロボ対ネオゲッターロボ』の映像特典で、ゲッタ－ロボG、鋼鉄ジーグやグレートマジンガーを戦闘不能にした暗黒大将軍を真ゲッターと共に現れ、一蹴する場面がある（余談だが、この特典映像で初めてマジンカイザーと競演した）。
なお、前々作『マジンガーZ』のマジンガーZや前作『グレートマジンガー』のグレートマジンガーと異なり、本機の開発理由などはハッキリとしていない（前記の2機には其々「対機械獣軍団（マジンガーZ）」や「対ミケーネ帝国（グレートマジンガー）」と開発目的まで確りと設定されている）。
武装（ダイザー単体）
ダイザービーム
目から発射される光線。使用頻度がかなり少ないが、ミニフォーを消滅させてしまう威力がある。
ハンドビーム
手の甲から出す3連装のビーム。威力が弱いため、主に牽制攻撃に使用される。
反重力ストーム
胸から出すカラフルな反重力光線。当初は相手を浮かび上がらせて叩き落す、という描写だったが、破壊光線のような描写の回もあった。スペイザー合体時には胸部が隠れるため使用できない。
部位的にはマジンガーZのブレストファイヤー、グレートマジンガーのブレストバーンに相当する。
ダブルハーケン
肩に装備された半月状の鎌を連結させて敵をなぎ倒す。
近年のスーパーロボット大戦シリーズでは本武器か、反重力ストームとの連携技「ダブルハーケン・ストーム」（名称はダイナミックプロ公認）がグレンダイザーを象徴する必殺武器となっている。
ショルダーブーメラン
ダブルハーケンの刃部分のみを飛ばす。
シングルハーケン
片側の鎌のみを手にして使用する。
スクリュークラッシャーパンチ
前腕部を飛ばすロケットパンチに相当する武装。表面にある赤いデコレーションが反転し対象を切り裂く刃となる。名前のとおり回転して飛ぶ。
スクリューパンチ
スクリュークラッシャーパンチでは完全に前方に反転するデコレーションを90度まで開いた状態で止めて発射する。
クラッシャーパンチ
スクリュークラッシャーパンチ同様デコレーションを完全に前方に反転させるが、回転させずに発射する。
スクリュークラッシャー
デコレーションを完全に前方に反転させ、発射せず腕につけた状態でドリルのように回転させる。ドリルスペイザー登場以前（第34話）に使用し、地中に潜るという荒技も見せた。
ダイザーパンチ
デコレーションを展開させずに発射する。
スペースサンダー
グレンダイザー最大の必殺技。頭部の角から電撃を放つ。
スペイザー
グレンダイザー専用のサポート円盤。円盤型だが巨大な垂直尾翼と左右に補助的な翼が存在する。また尾部には二基の巨大なジェットノズルがある。合体時は円盤内にグレンダイザーがほぼ完全に収納され、首から肩、腕が外部に出ている格好となる。UFOロボの異名はグレンダイザーとの合体形態から来ている。腕は広げた状態でスペイザーの前縁に収納されているが必要に応じて腕を動かすこともできる。合体したままでもグレンダイザーの武器はほとんど使用可能である。遠隔操作が可能でグレンダイザーとの連携攻撃やグレンダイザーを合体せずに上に乗せて飛行した事もある。全長34メートル、全幅65メートル、重量150トンの大型ユニットでありグレンダイザーと同じ宇宙合金グレン製で光量子で動く。宇宙空間では光速を超えたジャンプ飛行（ワープ）が可能で、大気圏内でもマッハ9という超スピードで飛ぶことが可能。ダイザーとスペイザーとが合体した形態をグレンダイザーと呼ぶが、名前の定義は曖昧でダイザーと合体した形態でもスペイザーとも呼ばれる。
武装（スペイザー単体）
スピンソーサー
主翼先端の小型円盤が周囲に刃を出し回転ノコギリとなって分離・攻撃を行なうもの。
ドリルソーサー
主翼先端の小型円盤の上部から小型ドリルが飛び出し分離・攻撃を行なうもの。本編中ではソーサーが主翼に装着されたままのドリル発射攻撃を「スピンドリル」と呼称された。
メルトシャワー
スペイザー上部から放つ溶解液。
ダブルスペイザー
兜甲児が主体となって開発した地球製スペイザーで、第34話から登場。TFO、JFOに使用された反重力機関が用いられていると思われる。従来のスペイザーでもグレンダイザーは大気圏内飛行は十分可能だったが、ベガ星連合軍によってスペイザーとの合体が無ければグレンダイザーは空を飛べず、合体にかかる時間も6秒かかることがわかりそこを弱点として攻撃を受けてしまう。また合体形態では腕が収納されるため一部の武装の使用に時間がかかるなどの欠点もあった。
本来は戦闘機然とした外観が示すように単なる支援戦闘機であり、グレンダイザーはフレーム状の主翼につかまって滑空するという戦法をとった。その後宇門博士によりグレンダイザーの大気圏内飛行をサポートするために改造が施された（第35話）。合体前にはグレンダイザーが空中で垂直方向に旋回（スクランブルターン）し、コンビネーションクロスで合体、セパレーションゴーで分離する。合体と分離の一連の動作は後述する2機の地球製スペイザーも同様。
エネルギーはグレンダイザーと同じ光量子とされているが装甲素材はグレートマジンガーにも用いられた超合金ニューZである。主翼の突端に付けられた円盤状のユニットは武装ポッド兼エンジンポッドであり垂直離着陸用のファンを下部に装備している。合体後はグレンダイザーの腕の動きを妨げないように主翼が上下に可変する。合体はスペイザーに比べ素早く行なえ、有人スクランダーといった趣である。全幅30メートル、重量90トン、飛行最高速度はマッハ4で上昇限界高度6万メートルとされている。主なパイロットは兜甲児。
ダブルスペイザーのアイデアは、ホバーパイルダー型、ジェットスクランダー型、デルタ型の3候補がテレビ雑誌で公表、読者投票が行われてホバーパイルダー型のアイデアが採用された。ただし、集計結果が出る前にテレビでの登場となったので、実質出来レースだったか、単なる話題作りだった可能性もある。
武装
ダブルミサイル
機体本体の両側から発射されるミサイル。
ダブルカッター
両翼のローター部にある垂直尾翼状のパーツが空中で合体してV字型となり、相手を切り裂く。
サイクロンビーム
両翼のローター部から発射される3万度の熱線。
マリンスペイザー
ダブルスペイザーの成功をもとに宇宙科学研究所が開発した水中用スペイザーで、第41話から登場。グレンダイザーの水中行動をサポートする。固定武装は少ないが、水中戦が苦手なグレンダイザーの水中運動能力をアップさせる能力を持つ。単独で飛行も可能。ダブルスペイザーに比べてかなり大型だがグレンダイザーに対して光量子エネルギーの補給を行なうためにも必要なサイズだった（水中ではグレンダイザーのエネルギー消費が倍になる）とされる。両翼はフロート状になっており水上での行動も可能としている。ダブルスペイザー同様合体後はグレンダイザーのすべての武器が使用可能。合体した際には腕の動きを妨げないように両翼が内側に引き込まれる。全幅25メートル、重量90トン。飛行速度はマッハ4、水中航行速度は40ノット、潜行限界深度は400メートルであり、超合金ニューZで作られている。主なパイロットは牧葉ひかる。
武装
マリンミサイル
両翼から発射されるミサイル。
マリンカッター
水平尾翼を巨大なカッターとして発射する。
ドリルスペイザー
地中行動を可能にする地球製スペイザーで、第45話から登場。全幅25メートル、重量130トンともっとも重量級の地球製サポートユニットであり、グレンダイザーの装甲も強化する機能を備えている。キャタピラを備えているが単独飛行も可能で、戦闘力がもっとも上がる地球製スペイザーでもある。合体後は肩から腕、背中までを覆う特異な形状をしており、二股の機首にはドリルが内蔵されている。背中部分もアーマーが伸びて脚を覆う。合体後のドリルを活かした体当たり戦法、ドリルアタックは地中以外でも非常に有効だった。反面グレンダイザーの必殺武器であるダブルハーケン、胸部から発射する反重力ストーム、腕部のハンドビーム・スクリュークラッシャーパンチは使用不能となるなど制約も多い。飛行最高速度はマッハ4、地中進行速度はマッハ2とされる。装甲は超合金ニューZ製。主なパイロットはマリア･フリード（マリア登場以前は、甲児が局面に応じてダブルスペイザーと使い分けた）。
半ば強引とも思える妹の登場は、このマシンのパイロットが必要になったためだったが、その美少女キャラが人気を博し、視聴率が改善するという効果を生んだ。当初は荒野番太が操縦する予定だったが、『ゲッターロボ』とチーム構成が似てしまうことから急遽マリアのキャラクターが設定された。
武装
ドリルミサイル
両翼から発射される小型ドリル。
スパークボンバー
垂直尾翼の先端から発射される5万度の高熱弾。
ドリルアタック
機首のドリルを使っての直接攻撃。グレンダイザーが合体していなくても可能。