デザインを担当した村上克司によると、本作品は東映の渡邊亮徳が持ってきた「胴体を輪切りにされた『だるま落とし』のようなロボット」がきっかけだという。村上は輪切りではなく各パーツが異なる個性を持ったマシンにすると決め、これがコン・バトラーVの基本コンセプトとなった。当初の試案では9機の合体が予定されていたが、多すぎるということで6機に減らされ、最終的に5機に落ち着いた。しかしアニメ制作側の独自判断でのアレンジにより、これに併せるべく金型の再作製を行うなど大変な労力と出費を強いられる形となり、スポンサーであるポピーにとっては不満の残るものとなった。このため次作『ボルテスV』では、ポピー側がロボットのデザインを企画段階の初期で早々に決定したうえ、「もうロボットはどこもいじらないで下さい。コン・バトラーの時は、製造工程上大変迷惑を受けた。もう二度と、あの思いはしたくない」と長浜に告げるにまで至っている。またデザインに一切触れさせてもらえなかったにもかかわらず、必殺技の設定についても1976年末の土壇場で変更されるという事態にも見舞われており、結果キー局名の変更に合わせて終了予定だった本作品を1977年の5月末まで延長し、『ボルテスV』の開始と玩具の製造・供給への時間をどうにか捻出せざるをえない状況となってしまった。