מתחזק-מכונות ל-Ultra Hand: תחילת הדרך בנינטנדו (1965–1974)
יוקוי, בוגר תואר בהנדסת-אלקטרוניקה מאוניברסיטת דושישה, התקבל לעבודה בנינטנדו ב-1965 כאחראי-תחזוקה לציוד-הייצור של קלפי-ההאנאפודה של החברה. ב-1966 הבחין נשיא נינטנדו הירושי ימאוצ'י בצעצוע — זרוע-שלוחה נשלטת — שיוקוי בנה לשעשועו בזמן העבודה, והורה לו לפתח אותו למוצר מסחרי לקראת חג-המולד. ה-Ultra Hand הפך להצלחה גדולה, ויוקוי המשיך לפתח צעצועים נוספים עבור נינטנדו — ובהם פאזל Ten Billion Barrel ומכונת-הזריקה Ultra Machine — עד שהחברה עברה ב-1974 לתחום משחקי-הווידאו והוא הפך לאחד ממעצבי-המשחקים הראשונים שלה.
"חשיבה רוחבית על טכנולוגיה מיושנת": פילוסופיית-העיצוב של יוקוי
יוקוי ניסח בספרו "Yokoi Gunpei Game House" (1997) את הרעיון "חשיבה רוחבית על טכנולוגיה מיושנת" (枯れた技術の水平思考) — שימוש חדשני בטכנולוגיה בשלה, זולה ואמינה, במקום מרדף אחרי חזית-הטכנולוגיה. לדבריו, "הדרך של נינטנדו להתאים טכנולוגיה אינה לחפש את חזית-הטכנולוגיה, אלא לנצל טכנולוגיה בשלה שאפשר לייצר בהמוניה בזול". לפי הפילוסופיה הזאת פיתח ב-1980 את ה-Game & Watch — בהשראת פקיד משועמם שראה משחק עם מחשבון-כיס LCD ברכבת-שינקנסן — תוך ניצול עודף-ייצור של תצוגות-LCD משוק-המחשבונים התחרותי דאז, שבו התחרו ביניהן שארפ וקסיו.
Game Boy: סוללה ארוכה במקום צבע (1989)
יוקוי הוביל במחלקת R&D1 של נינטנדו את פיתוח קונסולת ה-Game Boy, שהושקה ב-1989. בהתאם לפילוסופיית-העיצוב שלו, סירב יוקוי לצייד את המכשיר בתצוגת-LCD צבעונית — טכנולוגיה חדשנית ויקרה באותה עת — ובחר בתצוגה מונוכרומטית שהעניקה למכשיר חיי-סוללה ארוכים משמעותית ממתחרותיו. הבחירה הזאת נחשבת לגורם המרכזי בניצחון ה-Game Boy על ה-Game Gear של סגה וה-Lynx של אטארי, ששתיהן הציעו גרפיקה צבעונית אך סבלו מצריכת-סוללה גבוהה בהרבה. אותה פילוסופיה ניכרת, לפי ויקיפדיה, גם ב-NES שקדם ל-Game Boy וב-Wii שיצא שנים אחריו.
כישלון ה-Virtual Boy ועזיבת נינטנדו (1995–1996)
ה-Virtual Boy, קונסולת-משחקים תלת-ממדית שיוקוי לא תכנן במקור לשווק בצורתה הסופית, יצאה לשוק ביפן ב-21 ביולי 1995 ובצפון-אמריקה ב-14 באוגוסט 1995, במחיר 179.99 דולר — והייתה לכישלון מסחרי: רק 22 משחקים יצאו לה, וייצורה הופסק כבר בדצמבר 1995, לאחר שנמכרו כ-770,000 יחידות בלבד. יוקוי עזב את נינטנדו ב-15 באוגוסט 1996, אחרי 31 שנות עבודה. נינטנדו טענה רשמית שעיתוי הפרישה היה "לגמרי מקרי" ולא קשור לכישלון ה-Virtual Boy; לדברי עמיתו יושיהירו טאקי, יוקוי תכנן לפרוש בגיל 50 ופשוט דחה את המועד.
Koto, ה-WonderSwan, ומוות בתאונת-דרכים (1996–1997)
לאחר עזיבתו הקים יוקוי, יחד עם כמה מכפופיו לשעבר, את חברת Koto, והוביל בה את פיתוח קונסולת-הכיס WonderSwan עבור באנדאי — שיצאה לשוק ב-1999, אחרי מותו. ב-4 באוקטובר 1997 נסע יוקוי במכונית שנהג בה עמיתו בכביש-המהיר הוקוריקו, כשזו פגעה בחלקה האחורי של משאית; בעת שיצא לבדוק את הנזק נפגע ממכונית חולפת, ומותו אושר כעבור כשעתיים — פציעתו הקשה היחידה שתועדה הייתה שבר בצלע. מצבתו, שעליה חרותים הישגיו מ-Ultra Machine ועד Game Boy, עוצבה בידי תלמידו שיגרו מיאמוטו, שגם הספידו בהלווייתו.