A canção recebeu revisões mistas dos críticos. Alguns elogiaram a faixa por ser eficaz e por destacar o seu gancho, enquanto outros a chamam de repetitiva e rejeitaram os vocais chamando-os de processados. Mesmo antes de se tornar um single e sem nenhum tipo de divulgação, "I Wanna Go" entrou na Billboard Hot 100, Canadian Hot 100 e paradas internacionais sul-coreanas devido a vendas do álbum. Após o seu lançamento como um single, a canção traçou no top quarenta do Canadá, Nova Zelândia e Estados Unidos. Spears se apresentou com "I Wanna Go" na Femme Fatale Tour (2011).

O vídeo musical foi dirigido pelo diretor americano Chris Marrs Piliero, com quem trabalhou com Spears pela primeira vez, e que já digiriu o videoclipe de "Blow" da cantora e compositora americana Kesha. As filmagens para o vídeo foram realizadas entre os dias 24 e 25 de maio em Los Angeles, Califórnia. O vídeo que estreou em 22 de junho de 2011, mostra Spears "sonhando acordada" numa coletiva de imprensa sobre uma série de eventos, acaba sendo perseguida por paparazzis cyborgs e logo após é resgatada pelo ator Guillermo Díaz. Piliero explicou o vídeo como "um boato ridículo e exagerado sobre sua vida e carreira". O vídeo mostra referências de filmes como Half Baked, Crossroads e Terminator 2: Judgment Day. Ele recebeu opiniões positivas dos críticos, que foi elogiado pelo seu espírito divertido. Na primeira semana de estreia, o vídeo conseguiu mais visualizações do que seus anteriores Till The World Ends e Hold It Against Me. No dia 13 de julho de 2012, o vídeo ultrapassou os 100 milhões de visualizações sendo o primeiro de Britney a atingir a marca, tornano-o o vídeo mais assistido dela, porém outros videoclipes já teriam atingido essa marca como Womanizer, porém devido à mudança do canal da cantora no Youtube ir para o Vevo a contagem de visualizações iniciou-se do zero novamente. A cantora receberá um certificado do Youtube pelos fãs comemorando os 100 milhões de visualizações.