Новое здание стоимостью 79 млн. евро помещено между городским вокзалом, главной торговой улицей Поршештрассе и комплексом завода «Фольксваген». Рядом проходят железнодорожные пути и расположен судоходный канал. Подобное окружение для будущей постройки должно было бы отпугнуть архитектора, но Хадид удачно вписала свой музей в индустриальный ландшафт.

Здание поднято над землей на десяти спаренных опорах, напоминающих перевернутые конусы. В них расположены музейный книжный магазин, аудитория на 250 мест, конференц-зал и вход в музей.

Таким образом, основной объем постройки занят единым выставочным пространством; там нет четких делений между отдельными сферами знаний, представленными в виде разнообразных инсталляций. Большинство из них может запустить любой посетитель; тем самым, организаторы музея надеются через непосредственное участие зрителей сделать законы физики, химические свойства веществ и основы биологии более понятными для них.

В этой выставочной зоне нет заданного порядка осмотра, а, благодаря особенностям архитектуры Хадид, даже представляющий себе архитектурный проект и его план человек теряет там ориентацию через несколько минут. Перекрытия то спускаются ниже, то образуют просторные залы; пол поднимается и опускается; стены приближаются друг к другу и вновь расходятся. Но это преподносится заказчиками как достоинство постройки: спонтанность и естественность перехода от одного экспоната к другому, от одной темы к другой должна способствовать «усвояемости» полученной информации. Заха Хадид описывает внутреннее пространство музея как серию взорвавшихся частиц.

Особое внимание было также уделено оформлению участка вокруг музея. Там была создана своего рода городская площадь, связующее звено между вокзалом и заводом «Фольксваген», где расположен, помимо производственных мощностей, расположен торгово-развлекательный комплекс Autostadt. Его посетители должны пройти под зданием музея, по пути, указанном проложенной по асфальту ярко-синей линией.