Ang gusali ay itinayo sa lugar ng isang kolonyal na istilong kolonyal ng Espanya na nawasak ng lindol noong 1989. Ang mga matikas na anyo at orihinal na paggamit ng mga materyales, katangian nina Jacques Herzog at Pierre de Meuron, ay pumukaw ng aktibong pagtutol mula sa mga konserbatibong awtoridad ng lungsod, ngunit ang pagtitiyaga ng pamamahala ng museo ay naging posible upang maipatupad ang proyekto.
Ang istraktura ay ganap na nakasuot ng tanso (isang kabuuang 7602 mga panel ng iba't ibang mga hugis ang ginamit) at ang pinakamalaking gusali na sakop ng metal na ito sa buong mundo.
Ang pangunahing elemento ng proyekto ay isang hubog na tower na tumataas sa itaas ng mga tuktok ng Golden Gate Park, kung saan matatagpuan ang museo. Nag-aalok ito ng mga tanawin ng lungsod, at kinokonekta din nito ang gusali sa San Francisco: ang laki ng tore ay pinapayagan itong maging isang kapansin-pansin na elemento ng tanawin ng lunsod.
Ang pangunahing dami, hugis-parihaba sa plano, ay pinutol ng maliliit na mga patyo na nakatanim ng mga pako. Ginawa ng mga pader ng salamin ang mga hardin na ito na bahagi ng interior ng museo.
Ang partikular na pansin ay binayaran sa mga arkitekto upang bigyang-diin ang tuluy-tuloy na daloy ng espasyo: ang pasukan sa museo ay konektado sa isang malaking lobby ng isang bukas na patyo, mula doon ang isang malawak na hagdan ay humahantong sa mga bulwagan ng ikalawang palapag. Pinadali din ito ng mga baluktot na plano ng sahig ng mga bulwagan ng eksibisyon. Ang mga interior ng museo ay pinalamutian ng eucalyptus kahoy.
Ang halaga ng buong proyekto ay $ 190 milyon, na kinolekta ng mga pribadong indibidwal, sa kabila ng katotohanang kapwa ang koleksyon (sining mula sa Africa, Oceania, Mesoamerica) at ang museo mismo ay kabilang sa lungsod.
