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株式会社ポケモンより2009年4月18日に発売されたニンテンドーDS用ダンジョンRPG(ローグライクゲーム)。販売元は任天堂、開発は株式会社ポケモン/チュンソフト。
『ポケモン不思議のダンジョン』シリーズの第2作目である『時の探検隊・闇の探検隊』のマイナーチェンジ版。そのためか、Wii Uのバーチャルコンソールで『時・闇』世代のポケダンは本作しか配信されていない。
主人公とパートナーに選べるポケモンの種類が増え、新しいエピソード、ダンジョン、施設、道具が追加された。依頼のバリエーションも増えた。
冒険を進めて一定の条件を満たすと、トップメニューの「そのた」に、サウンドテストモード「そらのジュークボックス」が追加された。
2009年4月12日の『ポケモン☆サンデー』で、『空の探検隊』のオリジナルアニメ「時と闇をめぐる最後の冒険」が放送された。
2015年7月4日からは、Youtubeのポケモン公式チャンネルおよびニンテンドーeShopで再配信されている。