概要
てんとう虫コミックス22巻及び、藤子・F・不二雄大全集11巻に収録「タイムマシンがなくなった!!」に登場。
ボタンを押すと、竜や河童、天狗などの伝説のモンスターを出現させることができる。
ストーリー
のび太は色んなモンスターを出せるひみつ道具「モンスターボール」を使用してママにいたずらをする。怒ったママはのび太の部屋に向かうも、のび太は「タイムマシン」出入り口（机の引き出しの中）に隠れてやり過ごした。
その後、ドラえもんが帰宅し、のび太のいたずらを叱りつつ引き出しの中を確認すると、タイムマシンが無くなってしまっていた。ドラえもんは「のび太君がブレーキをかけ忘れたせいで、マシンがどこかの時代へ流されてしまった」と考え、急いで「タイムベルト」と「タイムセンサー」を取り出し、のび太を連れてタイムマシンを探しに向かう。
タイムセンサーを使用してタイムマシンの行方を探っていると、弥生時代に流されたことが発覚する。時空間から抜け出したドラえもん達は「タケコプター」で飛行しながらマシンを探すことにする。
しかし途中で電池切れを起こしてしまい、日も暮れてきた為、ドラえもん達は仕方なくその場で野宿する。その際に悍ましい声が聞こえた為、ドラえもんはひみつ道具で迎え撃とうとするが、結局何も現れず夜が明ける。
ドラえもん達は徹夜明けでフラフラになりながらもマシンを探す。すると村を発見し、「ほんやくコンニャク」を使用してマシンのことを尋ねる。村人曰く「半年前にヤマタノオロチが現れ、生贄として村の娘を差し出さなければならないことになってしまった」とのことで、ドラえもんとのび太は村の娘を助けようと考え、ヤマタノオロチを退治することにした。
その夜、ドラえもん達はオロチが現れるであろう場所で待ち構えていた。するとのび太が「頭が8つなら、または7つだからナナマタノオロチじゃないの？」という疑問を抱く。ドラえもんは「昔からそう決まってるんだよ。そんなこと考えてる場合か！」と言っていると、ヤマタノオロチが出現する。
ドラえもん達は様々なひみつ道具を使用してオロチを攻撃するが、全く効果が無い。大慌てで逃げ出すドラえもん達だったが、オロチの傍にタイムマシンとモンスターボールが存在していることに気がつく。
ドラえもんがモンスターボールのスイッチを切ると、途端にオロチはボールに吸い込まれてしまった。ドラえもんは「タイムマシンとモンスターボールが半年前に流れ着いており、オロチはボールが生み出した幻影だからひみつ道具の攻撃が通用しなかった」と察する。
その後、オロチ事件を解決したドラえもんとのび太は、無事に発見したタイムマシンで帰路につく。しかしのび太は相変わらず「どうしてヤマタノオロチなの？」と言い続けた為、ドラえもんは「しつこいな！」と言いながら、再び頭を悩ませるのだった。
アニメにおける原作との主な相違点
大山版と水田版で各2回ずつ放送されており、放送日は前者が1981年2月9・10日及び2087年1月30日、後者が2005年4月15日及び2013年4月15日である。
1981年版
生け贄の娘の出番が増えており、途中までは本当に生贄にされてしまうが、ドラえもんとのび太に助け出される。ドラえもん達がオロチを退治した後、娘が2人にキスをする展開になっている。また、エピローグが時空間からのび太の部屋に変更されており、のび太が「ナナマタノオロチじゃないの？」と疑問に思う場面がカットされている。
1987年版
サブタイトルが「モンスターボール」に変更されている。
2005年版
生贄の娘の代わりにのび太が女装して身代わりになるという展開にアレンジされている。
2013年版
弥生時代の登場人物達が変更されており、生贄の娘はしずかそっくりのシズナダヒメに、彼女の兄はジャイアンそっくりのタケヅチに、そしてオロチ退治を引き受けた旅の戦士でスネ夫そっくりのスネオオノミコトになっている。
余談
今でこそモンスターボールといえば『ポケモンを捕まえるアイテム』が圧倒的だが、初出はドラえもんのモンスターボールが先である。
