Действия игры происходят в вымышленном городе Рокпорт, в котором игроку предоставлена свобода передвижения. По сюжету главный герой выигрывает гонки и продвигается вверх по «Чёрному списку» гонщиков, чтобы вернуть свой автомобиль BMW M3 GTR, отвоёванный Рэйзором обманным путём. Need for Speed: Most Wanted сочетает в себе уличные гонки, а также тюнинг автомобилей с оптимизацией настроек и полномасштабные полицейские преследования.
Для продвижения по сюжету игрок должен выигрывать гонки «Чёрного списка» и уходить от полицейских преследований, за что зарабатывает очки, тем самым набирая рейтинг среди других гонщиков «Чёрного списка». Все события в Need for Speed: Most Wanted происходят осенью, но только днём, а не ночью. Игровой процесс сосредоточен на уличных гонках. Основным, сюжетным режимом игры является «Карьера». Как и в предыдущей части серии, Need for Speed: Underground 2, игроку предоставлена свобода передвижения по городу. Во время свободного вождения игрок может найти пиктограммы гонок; внешний вид этих пиктограмм зависит от типа соревнования. В отличие от Underground 2, в Most Wanted игроку не обязательно доезжать до места проведения гонки в городе, а вместо этого можно выбрать гонку в гараже. Помимо гонок, по городу можно обнаружить гаражи игрока (англ. Safehouses), авторынки и магазины запчастей, которые открываются на протяжении игры. Также в городе можно обнаружить радары. Если проехать мимо них с требуемой скоростью, то игрок получит дополнительный рейтинг.