續SEGA在PSP上推出初音未來 名伶計畫、初音未來 名伶計畫 2nd和初音未來 名伶計畫 extend後，在2012年的8月30日推出在PSV上遊玩的初音未來 名伶計畫 f，並於首發時推出限量同捆組。遊玩方式幾乎與PSP相同，差別在於多了刮擦模式。遊戲過程中，幾乎與PSP相同，不同點：
1.多了Technical Zone模式，此模式的特徵在於玩家在進入此模式後敲擊的評分只能是COOL或FINE，要是中途有一個SAFE、SAD或WORST即是中途斷掉，此模式失敗，但是並不會馬上遊戲結束。要是全部接上，分數和過關指數會有小幅度的增加。
2.最後的挑戰時間有戲劇性變化，玩家在進入挑戰時間後，會於在PSP時看到的畫面大同小異，不同點在於畫面的左下角為一顆星形量表，當星形量表變為彩色時，會時挑戰時間最後一顆按鍵為彩色，此按鍵為刮擦型按鍵，如果此刮擦按鍵變為彩色並且成功刮擦到，將產生戲劇性的結果，否則則為普通結果。
3.在成果發表時，多了一個成績折線圖，圖中顯示紅點的地方，表示斷掉的地方，玩家可以從此圖中知道自己的弱點在何處，以便加強。
在模組和音樂部分，搭載的模組數有80多種，音樂曲目為32首，與初音未來PSP系列一模一樣，不同點在於人物從2人增加至3人，並且可以配戴一些小配件。(註1：人物模組和配件將於遊戲過程中解鎖，並於遊戲內部商城販售。)(註2：若須增加樂曲數和模組數時，須於PSN下載DLC擴充包，下載此擴充必須支付PSN點數，且此DLC擴充包僅限日本帳號玩家下載)
在初音未來 名伶計畫 f的遊戲中，增加新的模式，AR模式。在此模式中，功能有：
1.AR實境：玩家透過特製的AR卡即可透過PSVITA的相機，從螢幕上可以看到初音未來好像出現在現實生活中，在搭配4首經典曲目，初音未來就好像在現實生活中為妳唱歌。(註1：AR模式中的歌曲將於遊戲過程中解鎖，如需增加歌曲，玩家需要有PSN點數，才能下載擴充，此DLC僅限使用日本帳號的玩家下載。)(註2：AR卡可於實體遊戲包裝盒找到，或至官網下載。)
2.AR實境照相：透過PSVITA的相機，在加上本功能，將會產生意想不到的效果。本功能中的人物模組可以做更換
由於本遊戲太熱買，於是SEGA決定於2013年12月12日推出特價版，內容不變，價格更便宜(實體版：日幣3780圓/PSN下載版：日幣3400圓(下載版限日本帳號玩家下載)
由於初音未來也紅遍整個歐美地區，於是SEGA將於2014年的8月推出歐美版的初音未來 名伶計畫 f，讓歐美玩家更能體會到虛擬歌姬 初音未來的魅力。
初音未來 名伶計畫 f 遊戲介紹影片：
初音未來 名伶計畫 f 樂曲公開影片：
遊戲內建模組介紹：
歐美版遊戲介紹影片：
VOCALOID
初音未來 名伶計畫 f
VOCALOID 人物資訊
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