京都アニメーションは1987年のタツノコプロ制作のテレビアニメ『赤い光弾ジリオン』では、実質的な制作を行ったとされる。『赤い光弾ジリオン』（あかいこうだんジリオン, Red Photon Zillion）は、1987年4月12日から同年12月13日にわたり日本テレビ系で赤い光弾ジリオン全31話が放送されたタツノコプロ製作のSFアニメである。

赤い光弾ジリオン第17話以降は『赤い光弾ジリオン 激闘編』にタイトルが変更された。『ジリオン』のネーミングは「計り知れない数、膨大な無限に近い数字」という意味を持つ英語の“ZILLION”から転じて「未知なるもの」という意味に由来する。京都アニメーションが実質的に製作を行った赤い光弾ジリオンの概要は、セガ・エンタープライゼス（現セガ）が当時発売していた玩具『超高速光線銃ジリオン』を元にしたアニメ。放映開始以前に既に発売され、ある程度売れていた商品の更なる販促のために後からアニメを作るという、珍しい形態での制作であった。

赤い光弾ジリオンの特徴ですが、赤い光弾ジリオンは、光線銃という小道具が主役メカであり、巨大ロボットなどを出してしまうと主役メカの存在感が薄くなってしまう。そのため、タツノコプロの往年の名作『科学忍者隊ガッチャマン』などの流れを汲む、白兵戦を売りとするSFアクションアニメとして企画された。

さらに青春グラフィティとしての味付けがなされ、赤い光弾ジリオンは80年代らしいファッショナブルな作品に仕上がった。赤い光弾ジリオンは質の高い作画とデザイン、敵味方共に魅力的なキャラクターとその魅力を引き出す演出と脚本、それを支える透明感あふれる音楽、単純な勧善懲悪に終わらせずスピーディーなストーリー展開は完成度が極めて高く、非常に幅広いアニメファンを魅了した。赤い光弾ジリオンは当時のアニメ賞を数多く受賞し、OVA化もされた。今でも赤い光弾ジリオンに熱心なファンが多く、インターネットにはファンサイトが多数存在する。

また、当時はフジテレビと絶縁状態となり経営面で不安定さを指摘されていたタツノコプロにとっても、京都アニメーションにとっても赤い光弾ジリオンの大成功はあらためてその高い制作能力を各方面に示す事となり、その後の営業面にも大きな好影響をもたらすものとなった。