第四部哥吉拉電影作品，彩色片，片長89分鐘。1964年4月29日在日本上映，東寶發行，與蟻地獄作戰(蟻地獄作戦)併合上映，日本入場總人次約720萬。
首次讓哥吉拉敗給其他怪獸，以及摩斯拉和小美人首次出現在哥吉拉電影作品之中。因為前作《金剛對哥吉拉》的「兩大怪獸王對決」受歡迎，同時《摩斯拉(1961)》也造就了摩斯拉的崛起，於是開始《摩斯拉對哥吉拉》的拍攝。
故事[ | ]
在巨大風暴吹襲日本後，名古屋市港區的倉田濱填海工程地盤受破壞。記者酒井市郎和助手中西純子到場採訪，發現了一件不知名物體(實際上是哥吉拉的脫落皮膚)。另一方面，在靜之浦的海面出現了一隻巨型的怪獸蛋，酒井市郎和中西純子也到場採訪，遇上了三浦博士。靜之浦的海面擁有者熊山聲稱擁有怪獸蛋，而怪獸蛋因落在熊山的物權之內而歸熊山。
熊山的Happy企業幕後操縱者為虎畑次郎，兩人在酒店房間中討論處置怪獸蛋的問題，計畫建造展覽館把怪獸蛋當作展覽品。小美人在兩人討論其間出現，並要求歸還怪獸蛋，但熊山和虎畑次郎打算捉住小美人，小美人只能躲避並離開。在熊山和虎畑次郎兩人手忙腳亂之際，酒井市郎衝進房門並發現虎畑次郎為Happy企業幕後操縱者。
三浦博士、酒井市郎和中西純子三人走到樹叢中討論如何對事件作出報導，小美人突然出現並請求三人幫忙取回怪獸蛋，因為怪獸蛋是摩斯拉的僅存後代，若失去怪獸蛋，摩斯拉將會絕跡，而嬰兒島上的原住民亦在為怪獸蛋而不斷祈福。再者，摩斯拉的幼蟲出生後需要大量食物，這會為日本帶來糧食危機。此時，三人目睹了摩斯拉的成蟲。三人代表小美人向熊山作出談判，但熊山卻要求出售小美人，談判破裂，結果小美人乘坐摩斯拉的成蟲離開。之後Happy企業更把展覽館改建為「孵蛋器」把怪獸蛋孵化，同時熊山也因為代替虎畑次郎支付了工程支出而破產。
三浦博士通知酒井市郎和中西純子到研究所，並為兩人清除身上的核幅射。原來酒井市郎和中西純子在填海工程地盤拾獲的不知名物體帶有核幅射，但無法檢驗是什麼東西。三人連同一群科學人員到達拾獲不知名物體的位置檢查，但沒有核幅射存在。但是中西純子發現工程地盤的土地在活動，然後哥吉拉就從地上冒出來了。哥吉拉把四日市工業地帶、名古屋市和名古屋城破壞後沿海邊離去。
三浦博士、酒井市郎和中西純子三人到了嬰兒島向小美人和原住民請求幫忙，起初原住民因為怪獸蛋的問題而不答應，但經過中西純子的遊說後便答應了讓摩斯拉到日本幫忙。
破產的熊山在酒店向虎畑次郎施暴，並打算搶走保險箱中的金錢。虎畑次郎眼看哥吉拉快將到來，便在抽屜中取出手槍射殺了熊山和拿走資金。但是虎畑次郎在成功離開酒店前，酒店已經被哥吉拉破壞，虎畑次郎在喪命在瓦礫中。
到達怪獸蛋所在地的哥吉拉把「孵蛋器」破壞，在成功對怪獸蛋施襲前被摩斯拉的成蟲阻止，小美人也回到三浦博士、酒井市郎和中西純子三人身邊。摩斯拉的成蟲和哥吉拉戰鬥，最後摩斯拉因體力不支而死亡，身體蓋在怪獸蛋上，哥吉拉則離開並和自衛隊戰鬥。自衛隊出動坦克部隊和轟炸機，又架起高壓電擊塔和在哥吉拉身上鋪上金屬網。結果發電機過熱而燒毀，哥吉拉把自衛隊的作戰部隊全數破壞，並走向附近漁村。
小美人和原住民祈禱以把怪獸蛋孵化，但怪獸蛋未有反應。漁村對面有一座岩島，上面有學生在旅行，但哥吉拉亦在岩島登陸，學生們有嚴重危險。不一會，怪獸蛋孵化成兩隻摩斯拉幼蟲，兩隻摩斯拉幼蟲向岩島進發，酒井市郎一眾人亦乘船到岩島接走學生。哥吉拉和兩隻摩斯拉幼蟲戰鬥，結果被兩隻摩斯拉幼蟲夾攻，用吐絲把哥吉拉包裹，哥吉拉掉下海中。
演員[ | ]
- 酒井市郎：寶田明
- 中西純子：星由里子
- 三浦博士：小泉博
- 中村二郎：藤木悠
- 熊山：田島義文
- 虎畑次郎：佐原健二
- 丸田總編輯：田崎潤
- 對策總部長：藤田進
- 神主：澤村粹雄
- 小美人：The Peanuts
- 嬰兒島長老：小杉義男
- 網元：谷晃
- 漁民A：大村千吉
- 漁民B：中山豊
- 漁民C：岩本弘司
- 漁民D：宇野晃司
- 漁民E：熊谷二良
- 漁民F：土屋詩朗
- 漁民G：安芸津広
- 縣議會議員：田武謙三
- 警察幹部：大友伸
- 老校長：佐田豊
- 女教員：八代美紀
- 泊船場的警官：堤康久
- 船員：山本廉
- 哥吉拉：手塚勝巳、中島春雄
工作人員[ | ]
基本[ | ]
- 出品人：田中友幸
- 製作：清水雅
- 製作補：森岩雄
- 導演：本多豬四郎
- 主副導演：梶田興治
- 劇本：關澤新一
- 音樂：伊福部昭
- 攝影：小泉一
- 美術指導：北猛夫
- 錄音：矢野口文雄
- 照明：小島正七
- 音響效果：西本定正
- 整音：下永尚
- 編集：藤井良平
- 影像處理：東京現像所
- 製作主管：森本朴
- 企畫：藤本真澄
特殊技術[ | ]
- 特技導演：圓谷英二
- 攝影：有川貞昌、富岡義教
- 美術：渡邊明
- 照明：岸田九一郎
- 造形：利光貞三
- 繰演：中代文雄
- 主副導演：中野昭慶
- 製作主管：小池忠司
特殊視覺效果[ | ]
- 影像合成：向山宏
- 光學撮影：真野田幸雄、飯塚定雄