Fatal Frame er det første spillet i Fatal Frame-serien, og introduserer franchisens unike premiss om å bekjempe spøkelser med et spesielt kamera. Fatal Frame var den første som introduserte den innovative bruken av et gammeldags kamera som det primære våpenet. I tillegg til å navigere hovedpersonene rundt på herskapsområdet, kan spillerne gå inn i søkermodus, hvor kameraet heves og visningen endres til kameraets ramme. I søkermodus er spilleren i stand til å ta bilder av spøkelser, både voldelige og godartede, som er hovedmetoden for å komme seg gjennom spillet. Gjenstander er også tilgjengelige, noen er forbruksvarer og de fleste er nøkkelartikler som trengs for å låse opp dører, fullføre oppgaver eller løse gåter. Gåter oppstår ofte i spillet, noen er basert på det samme konseptet, men blir stadig vanskeligere. De forskjellige vanskelighetsinnstillingene til spillet (Enkel, Normal, Hard, Nightmare eller Fatal (bare Xbox)) bestemmer mengden forbruksartikler som er spredt over herskapshuset og hvor formidable fiendene er. Det viktigste skrekkaspektet ved spillet er utvilsomt spøkelsene. Mekanikken som er programmert for spøkelsene lar dem flyte eterisk gjennom luften, vegger og gulv, og til og med teleportere, slik at de kan angripe spilleren på mange måter. Spøkelsenes opptreden er vanligvis inspirert av deres død eller av japanske skrekkstigmaer, som, noen hevder, er spesielt skremmende. Spillet, avhengig av hvilken konsoll det spilles på, tilbyr to avslutninger. Etter fullføring av spillet gis det en rangering basert på total tid tatt, akkumulerte poeng og andre kategorier. Spilleren får også belønninger og låses opp, for eksempel alternative kostymer og kamerafunksjoner, avhengig av hvilken vanskelighetsgrad som ble slått, hvor mye av spøkelseslisten som ble fullført og andre kriterier. Å slå spillet låser også opp Battle Mode, der spilleren blir møtt med å kjempe mot spesifikke spøkelser, og blir belønnet med poeng for å kjøpe opplåsbare. Det er også gitt et alternativ der spillet kan spilles på nytt med alt utstyr, oppgraderinger og opplåsbare elementer overført.