Rakennus rakennettiin espanjalaisen siirtomaa-tyylisen museokompleksin paikalle, jonka tuhosi vuoden 1989 maanjäristys. Jacques Herzogille ja Pierre de Meuronille ominaiset tyylikkäät muodot ja omaperäinen materiaalinkäyttö herättivät kaupungin konservatiivisten viranomaisten aktiivista vastustusta, mutta museohallinnon sitkeys mahdollisti kuitenkin projektin toteuttamisen.
Rakenne on täysin päällystetty kuparilla (yhteensä 7602 eri muotoista paneelia käytettiin) ja se on maailman suurin tällä metallilla päällystetty rakennus.
Projektin pääelementti on kaareva torni, joka kohoaa Golden Gate Parkin puiden latvojen yläpuolelle, jossa museo sijaitsee. Se tarjoaa näkymät kaupunkiin, ja se yhdistää rakennuksen myös San Franciscoon: tornin koon ansiosta siitä tuli huomattava osa kaupunkimaisemaa.
Suurin osa, suorakaiteen muotoinen, leikkaa pienet pihat, joihin on istutettu saniaisia. Lasiseinät ovat tehneet näistä puutarhoista osan museon sisustusta.
Arkkitehdeille kiinnitettiin erityistä huomiota tilan jatkuvan virtauksen korostamiseksi: museon sisäänkäynti on yhdistetty suureen aulaan avoimen sisäpihan kautta, josta leveä portaikko johtaa toisen kerroksen saliin. Tätä helpottavat myös näyttelytilojen kaarevat pohjapiirrokset. Museon sisätilat on koristeltu eukalyptuspuulla.
Koko projektin kustannukset olivat 190 miljoonaa dollaria, jotka yksityishenkilöt keräsivät huolimatta siitä, että sekä kokoelma (taide Afrikasta, Oseaniasta, Mesoamerikasta) että museo itse kuuluvat kaupunkiin.
