Kompleksin rikas arkkitehtuurihistoria alkoi valmistamalla ensimmäinen museorakennus, jonka rakensivat vuonna 1939 Philip L. Goodwin ja Edward Durell Stone, ja kävi heti selväksi, että tilaa ei ollut tarpeeksi. Philip Johnson rakensi kaksi lisärakennusta MOMAlle - vuonna 1951 (nyt purettu) ja vuonna 1964. Cesar Pelli lisäsi kompleksiin näyttelytiloja sekä 52-kerroksisen "Museum Tower" -asuinkompleksin.
Taniguchi, joka työskenteli jälleenrakennushankkeessa yhdessä Kon Pedersen Fox -toimiston kanssa, yritti säilyttää kaikki edellisen uudelleenjärjestelyn jäljet korostaen niissä odottamattomia kulmia.
Huolimatta siitä, että 1900-luku on ohi, ja pitkään moderninta taidetta on ollut esillä Guggenheim-museossa, arkkitehti ei kiinnittänyt rakennukseen kovaa huomiota tulevaisuuteen. Päinvastoin, korostettu lineaarisuus ja seinien sileät pinnat välittävät tämän historiallisen kokemuksen täydellisyyden.
Uutta aulaa, jonka julkisivu on harmaata lasia ja mustaa graniittia, edeltää joukko rakennuksia eri aikoina. Sisällä kulkiessaan valkoisten sarakkeiden riviä kävijä tulee valtavaan atriumiin, jonka ympärille kaikkien kuuden kerroksen näyttelygalleriat ovat keskittyneet. Aulan takaseinän valosillat yhdistävät hallit eri tasoilla.
Myöhemmät teokset sijaitsevat 1900-luvun taiteen alemmilla tasoilla, varhaisissa, ehdottomissa klassikoissa - yläosassa.
Kun kävijä katsoo alas salien ylemmästä kerroksesta, hän näkee valon joukossa ja ikään kuin liukenee ilmarakenteeseen tietyn ajanjakson merkittävimmät teokset. Taniguchin lisärakennuksen yhden julkisivun lasiseinän läpi Rodinin Balzac- ja italialaiset urheiluautot näkyvät samanaikaisesti eri tasojen gallerioissa.
Erityinen paikka museon kokonaisuudessa on aulan lasiseinän takana oleva puutarha, jossa on itkuisia koivuja ja marmorisiltoja. Se sijaitsee matalilla terasseilla, jotka antavat sille tilavan tunnelman. Uuden kuusikerroksisen rakennuksen ohella puutarhaan aukeavat myös vanhat rakennukset, joissa on nyt koulutuskeskus, elokuvakirjasto ja valokuva-arkisto.
