Ansökningen är en manöver för att stoppa affären från att gå igenom vid det planerade köpdatumet, den 18 juli.
FTC har tidigare motsatt sig affären av oro för att Microsoft skulle bli för dominant på marknaden och skada konkurrensen. Myndigheten har därefter utrett saken internt och affären ska tas upp inför en speciell sorts domstol för sådana ärenden.
Skulle den processen leda till avslag kan Microsoft överklaga till en federal domstol – vilket verkar vara i bolagets intresse. Microsoft säger i ett uttalande till CNBC att man välkomnar FTC:s senaste giv eftersom det då snabbare kan tas upp i federal domstol.
Den potentiella affären, värd över 700 miljarder svenska kronor, skulle vara den största hittills i spelbranschen och en av de 30 största företagsaffärerna någonsin. Det skulle också ge Microsoft, med spelkonsolen Xbox som flaggskepp, potentiell ensamrätt till väldigt populära titlar som "Call of duty" och "World of warcraft".
Flera andra länder och organisationer har motsatt sig köpet, bland andra Storbritannien. I mitten av maj gav EU-kommissionen grönt ljus, efter inledande tvekan.