Несмотря на то, что события картины разворачиваются в XLI веке, «Барбарелла» является истинным продуктом своего времени. Здесь есть все, что ассоциируется с очень свободными, местами наивными, иногда чересчур раскрепощенными европейскими 60-ми. Химическая смесь «Барбареллы» состоит из сексуальной революции, психоделического искусства, моды на космос и футуризм. Все это ярко отражено в костюмах, над которыми работали художник Жак Фонтерей и дизайнер Пако Рабан. Космическо-футуристические коллекции и нестандартные материалы привели Рабана в середине 60-х к пику популярности. Он был истинным продуктом своего времени и остро чувствовал дух новаторства и экспериментаторства. Например, его дебютная коллекция 1966 года называлась «12 неносибельных платьев из современных материалов». Вещи, напоминающие то ли средневековую кольчугу, то ли футуристичные скафандры, были сделаны из пластиковых дисков, алюминиевых листов, металла, ПВХ, оргстекла, кожи и даже бумаги и максимально ярко отражали эпоху Space Age. К моменту выхода коллекции космическая гонка уже была в самом разгаре, так что костюмы из первой коллекции молодого дизайнера выглядели остроактуальными и принесли ему славу революционера мира моды. Неудивительно, что именно его пригласил Роже Вадим для разработки космических образов из далекого XLI века.
В итоге костюмы Барбареллы стали, с одной стороны, квинтэссенцией самых оригинальных футуристических идей, с другой – наглядным отражением модных тенденций середины 1960-х. Здесь и ультратрендовое мини в сочетании с серебристыми сапожками и высокими ботфортами, и плотные черные колготы в комплекте с пластиковым боди, и присущие 60-м массивные аксессуары, пышные прически и активный макияж. В общей сложности в течение фильма Барбарелла переодевается около двадцати раз. Ее футуристичный гардероб состоит из нескольких кальчуг (на манер дебютной коллекции Рабана), купальника из спандекса, пластикового боди с прозрачными «окошками» для живота и груди и платья из меха – практически все создано из промышленных материалов, так любимых Рабаном. Наибольшую известность получил финальный костюм Барбареллы – зеленое боди, украшенное пластиковыми пластинами, вдохновленное, по признанию дизайнера, феминистическим движением. Именно этот наряд «амазонки будущего» в 2004 году, согласно опросу журнала Film Review, был признан самым сексуальным кинокостюмом 1960-х, а Барбарелла, в свою очередь, – самой сексуальной футуристической киногероиней.
Несомненно, картина оказала большое влияние на модную индустрию. Жан-Поль Готье признавался, что разрабатывал костюмы для «Пятого элемента» под сильным впечатлением от «Барбареллы» и даже посвятил ей один из выходов на кутюрном показе Moviestars осень – зима 2009. Отсылки к картине можно найти и в коллекции Dior осень – зима 2014, а также в коллекциях Джереми Скотта весна – лето 2016 и бренда Rodarte осень – зима 2008. Кейт Мосс появилась в образе Барбареллы в кожаном корсете от Whitaker Malem в декабрьском Elle 1991 года. Модель Даутцен Крес, в свою очередь, снялась в образе культовой космической посланницы для Vogue Netherland в 2015 году. В 2021 году косметический бренд Vivienne Sabo превратил в своем рекламном ролике помаду Femme Fatale в оружие против космического патриархата, а Барбареллу – в дерзкую Помаделлу, роль которой исполнила актриса Варвара Шмыкова. Знаменитые дома моды вдохновляются не только образом главной героини, но и другими второстепенными, но не менее культовым персонажами. Так, в 1997 году бренд Givenchy процитировал в своей кутюрной коллекции друга Барбареллы, полуобнаженного ангела.