Project Diva f est le cinquième jeu de la série Project Diva et est sorti en téléchargement uniquement sur la PS Vita en Amérique du Nord et en Europe. Il conserve le même gameplay de base avec plusieurs nouveaux changements comme le symbole de l'étoile. L'étoile représente le mouvement "Scratch" où, au lieu d'appuyer sur les touches du visage, les joueurs frottent l'écran.
Le temps de chance a été modifié par rapport aux versions précédentes, chaque battement réussi remplissant une jauge en forme d'étoile en bas à gauche de l'écran. Une fois remplie, elle déclenche un symbole de grattage final qui changera l'issue de la scène s'il est touché. Des zones techniques ont également été ajoutées où les joueurs doivent maintenir un combo ininterrompu pour obtenir des points bonus. Des fonctions supplémentaires comme la DIVA Room et le mode édition reviennent avec des caractéristiques supplémentaires.
Le jeu présente des améliorations graphiques par rapport à ses prédécesseurs bien qu'il continue à utiliser les modèles de personnages des jeux PSP par opposition aux modèles Dreamy Theater. Le jeu propose des mouvements plus fluides, des expressions faciales améliorées et un calcul de l'éclairage en temps réel.