Neben dem Singleplayer und Multiplayer Modus bietet Black Ops auch die Möglichkeit sich, allein oder zu viert, gegen Horden von Zombies zu behaupten. Umschreiben könnte man das Ganze auch als Light-Version von Left 4 Dead. Gekämpft werden kann im Kino der Toten (ein altes Gebäude) oder im Pentagon. Dabei versuchen Zombies in Horden durch Wände, Fenster, Türen und Eingänge zu brechen. Von Zombies bis Höllenhunde und schnellen Leuchtaugen, alle wollen einem das Leben schwer machen.
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Durch das Treffen und errichten von Barrieren sammelt der Spieler dann Punkte, welche in neue Waffen, Munition oder das öffnen von Türen für weitere Bereiche investiert werden können. Gelegentlich lassen auch Gegner "Extras" fallen, welche dann für die ganze Gruppe aktiviert werden. Spielen lässt sich das aber nur mit Freunden die entweder die gleiche USK oder PEGI Fassung besitzen. Gemischtes spielen ist nicht möglich.
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Als kleines "Easteregg" hat Treyarch auch einen versteckten 2D-Shooter in Call of Duty Black Ops integriert. Befreit man sich im Hauptmenü von seinen Fesseln und tippt dort im Computer "DOA" ein, lässt sich Dead Ops Arcade starten. Ähnlich wie Valves "AlienSwarm" kann hier von der Vogelperspektive aus auf Gegner geballert werden. Eine lustige Dreingabe die jeder einmal ausprobieren sollte.
