Daraufhin erhielt Miyamoto den Auftrag, ein Spiel auf der Grundlage seiner eigenen Ideen zu entwerfen. Miyamoto entwickelte das Spiel Donkey Kong, das von einem Zimmermann (Klempner wurde Mario erst ab Mario Bros.) handelt, dessen Freundin von einem Gorilla entführt wurde. Es ist Aufgabe des Spielers, den Zimmermann zu steuern, ihn Fässern und anderen Objekten ausweichen und Leitern erklimmen zu lassen, um den Gorilla schließlich einzuholen und die Freundin zu retten. Mit dem noch namenlosen Zimmermann wollte Miyamoto eine einfache Figur entwerfen, mit der sich die Spieler identifizieren konnten.
Das Design als dicklicher Schnurrbartträger mit Knollennase in blauem Overall und roten Latzhosen mit roter Kappe war stark beeinflusst von den technischen Begrenzungen der Hardware, die nur 16×16 Pixel für die Spielfigur erlaubte. Der Schnurrbart war besser darstellbar als ein Mund und bildete die Begrenzung der dicken Nase. Die bunte Kleidung bildete einen guten Kontrast mit dem schwarzen Hintergrund, und der Overall diente der Unterscheidung von Körper und Armen, damit man deren Bewegung erkannte. Durch die Kappe war es nicht nötig, die Bewegung von Marios Haar darzustellen, wenn er sprang. 1981 fertiggestellt, wurde Donkey Kong mit über 65.000 verkauften Automaten zum erfolgreichsten Arcade-Spiel nach Pac-Man und brachte Nintendo of America den ersehnten Durchbruch.
Ursprünglich wollte Miyamoto seine Spielfigur Mr. Video nennen. Man entschied sich bei Nintendo zunächst aber für den Namen Jumpman, bis NoA-Präsident Minoru Arakawa die Idee zur Umbenennung in Mario hatte. Angeregt wurde der neue Name und die italienische Abstammung der Spielfigur durch Ähnlichkeiten mit dem Vermieter des Nintendo-Gebäudes, Mario Segale. Die Farbkombination von Overall und Hose wurde in späteren Spielen von blau-rot in rot-braun und schließlich in rot-blau umgeändert. Trotz immer leistungsfähigerer Videospiel-Hardware und den damit verbundenen verbesserten Möglichkeiten realistischer grafischer Darstellung hat Mario sein comichaftes Aussehen bis heute behalten. In den letzten Jahren kehrte man, nach einer geringfügig realistischeren Darstellung in Super Mario Sunshine, in dessen Nachfolger Super Mario Galaxy sogar zu etwas comichafteren Proportionen zurück.
Mario Bros. (1983)
Nach einem weiteren Auftritt in Donkey Kong Jr. tauchte Mario 1983 in Mario Bros. erstmals als titelgebender Protagonist auf. Nachdem ein Kollege geäußert hatte, dass Mario mehr nach einem Klempner als nach einem Zimmermann aussehe, änderte Miyamoto Marios Beruf entsprechend um. Im neuen Spiel, das ursprünglich Pipe Jump heißen sollte, ist es Aufgabe Marios und seines Bruders Luigi, der dünn und bis auf die Farbe (grün) genauso angezogen war, unterirdische Rohrleitungen von Schildkröten, den späteren Koopas, Krabben und anderem Getier in elf unterschiedlichen Levels, die sich wiederholen, zu befreien. Diese tauchen aus Röhren am Bildschirmrand auf und bewegen sich über Plattformen. Wahlweise zu zweit oder einzeln steuern die Spieler Mario und Luigi, die von unten gegen die Plattformen springen müssen, auf denen sich Gegner befinden, um diese auf den Rücken zu drehen und anschließend mit einem Tritt von der Bildfläche zu befördern. Wie Donkey Kong wurde Mario Bros. auf diversen Heimkonsolen veröffentlicht. 2002 wurden einige NES- und SNES-Spiele als Super Mario Advance-Spiele für den Game Boy Advance veröffentlicht, neben dem eigentlichen Spiel (z. B. Super Mario World) ist in jedem Modul auch Mario Bros. enthalten. Und obwohl sich der Erfolg in Grenzen hielt, sollte es für die beiden Klempnerbrüder nicht der letzte Auftritt sein.
Super Mario-Jump-’n’-Runs
Ihre heutige Bekanntheit erlangte die Figur Mario durch die Jump-’n’-Run-Reihe Super Mario.
Super Mario Bros. (1985)
1983 erschien die Heimkonsole Family Computer (Famicom) in Japan. Da nur gute Softwaretitel einen dauerhaften Erfolg des Systems gewährleisten konnten, übertrug Hiroshi Yamauchi, der Präsident von Nintendo, Shigeru Miyamoto die Leitung eines Teams, das ein neues Spiel für die Konsole entwickeln sollte. Super Mario Bros. wurde in Japan am 13. September 1985 veröffentlicht und zu einem Meilenstein der Videospielgeschichte. In Europa ist der Titel erst 2 Jahre später erschienen.
Super Mario Bros.: The Lost Levels (1986)
In Japan erschien 1986 das Sequel Super Mario Bros. 2 exklusiv für das Famicom Disk System. Das Spiel entspricht in seinen Grundzügen dem Vorgänger, neben leicht verbesserter Grafik tauchen nun auch Giftpilze auf, die die Spielfigur schrumpfen lassen, und beim Springen muss der Wind einkalkuliert werden. Das Spiel war in Japan erfolgreich, wurde jedoch für den Markt außerhalb als zu schwer eingestuft und nicht außerhalb Japans veröffentlicht.
Als Remake namens Super Mario Bros.: The Lost Levels erschien es 1993 auch außerhalb Japans im Rahmen der Spielesammlung Super Mario All-Stars für das SNES sowie als Bonuslevelset in Super Mario Bros. Deluxe für den Gameboy Color.
Außerdem erschien diese japanische Rarität im September 2007 in Europa nochmals – jedoch damals zeitlich begrenzt – als VirtualConsole-Spiel für die Wii. Seit Mitte 2008 ist es als Dauerangebot für die Wii-Konsole erhältlich. Eine weitere Portierung für das Nintendo 3DS-System folgte Ende 2012.
Super Mario Bros. 2 (1988)
Das Spiel ist ein Remake von Yume Kōjō: Doki Doki Panic in dem die Spielfiguren durch Mario-Charaktere ersetzt wurden. Aus diesem Grund unterscheidet sich das Spiel in bestimmten Punkten deutlich vom Vorgänger. Beispielsweise besiegt man Gegner nicht mehr durch einen Sprung auf den Kopf, sondern springt ihnen auf den Kopf, nimmt sie hoch und wirft sie gegen andere Gegner. Auch wurde Marios Bewegungsfreiheit erhöht: Im Gegensatz zum 1. Teil und dem japanischen 2. Teil (siehe Super Mario Bros.: The Lost Levels) ist nicht nur ein Scrollen von links nach rechts, sondern auch umgekehrt und sogar vertikal möglich, letzteres allerdings nur bildschirmweise. Zudem sind neben Mario und Luigi erstmals auch Toad und Prinzessin Peach spielbar, wobei sich die Fähigkeiten der vier Charaktere deutlich unterscheiden. Mario springt und läuft, wie gewohnt, Luigi läuft schneller als Mario und springt demnach auch höher, Toad springt nicht so hoch wie Mario und Peach kann eine Weile in der Luft schweben. Das Spiel erschien 1988 in den USA als Super Mario Bros. 2: Mario Madness auf dem Markt. 1992 wurde es als Super Mario Bros. USA auch in Japan veröffentlicht.
Super Mario Bros. 3 (1988)
Der dritte Teil der Reihe folgte bereits 1988 in Japan. Erst 1990 erfolgte die Veröffentlichung in den USA und 1991 in Europa. Super Mario Bros. 3 war der bis dahin umfangreichste Teil der Reihe. Spielprinzip und Handlung orientieren sich am ersten Teil, jedoch gibt es einige Neuerungen. Anstelle der bisherigen statischen Levelabfolge wird die Spielwelt nun auf einer Übersichtskarte präsentiert, auf der Mario sich bewegen und von dort aus die verschiedenen Level betreten kann. Ebenfalls neu waren diverse Anzüge, die Mario spezielle Fähigkeiten verleihen, etwa der Frosch-Anzug zur Verbesserung von Schwimm- und Sprungfähigkeiten, oder der Tanooki-Anzug, mit dem Mario fliegen kann. Die Bewegungsfreiheit der Spielfigur wurde dadurch nochmals erhöht. Auch das verbesserte Scrolling trug dazu bei: Das Scrollen in alle Richtungen der 2D-Welt wurde aus dem Vorgänger übernommen, wobei das vertikale und diagonale Scrollen nun ebenfalls flüssig erfolgt. Zusätzlich gibt es Auto-Scroll-Levels, in denen sich das Bild unabhängig von der Steuerung des Spielers fortbewegt und dieser versuchen muss, die Spielfigur im Bild zu halten. Mit über 17 Millionen verkauften Exemplaren wurde Super Mario Bros. 3 zum meistverkauften Videospiel aller Zeiten, das nicht zusammen mit einer Konsole verkauft wurde. Allein in den USA betrugen die Einnahmen über 500 Mio $.
Super Mario World (1990)
Anlässlich der für 1990 geplanten Veröffentlichung der neuen Heimkonsole Super Famicom (außerhalb Japans unter dem Namen „Super Nintendo Entertainment System“ kommerzialisiert) beauftragte Nintendo Shigeru Miyamoto mit der Entwicklung eines Spiels, das die technischen Möglichkeiten des Systems demonstrieren sollte. Wie beim Vorgänger ist es auch im neuen Spiel, Super Mario World, Marios oder Luigis Aufgabe, die Prinzessin aus den Klauen von Bowser zu befreien, indem einer der Brüder (im Einzelspieler-Modus nur Mario, im Zweispielermodus abwechselnd Mario und Luigi) Levels durchqueren, die von einer Karte aus zugänglich sind. Eine der größten Neuerungen stellt der Dinosaurier Yoshi dar, der Mario (und Luigi) als Reittier dient und mit Hilfe seiner langen Zunge Gegner und Früchte,