El exterior del edificio se modelará a partir de una serie de afilados picos cristalinos, lo cual romperá con los principios serviles a partir de los que todavía hace unos años se conducía la arquitectura neoyorquina.

En el proyecto, Nouvel empuja el marco estructural del edificio hacia el exterior, generando unas amplias plantas libres para las galerías ubicadas en el segundo, cuarto y quinto pisos. La forma de la torre se inclina hacia un lado para dar paso a la torre residencial del museo; la esquina noreste se corta para ajustarse a la ley de zonificación.

La planta estructural se diseñó de manera irregular para poder llevar a cabo las torsiones de la torre. Nouvel repite el patrón de vigas entrecruzadas en la fachada del edificio, dando a la piel un aspecto de tensión muscular. Un sistema secundario de parteluces contiene el sistema de la ventilación y agrega riqueza a la fachada.

De esta forma, Nouvel ancla el edificio sobre el paisaje de Manhattan. El restaurante y el salón se sumergen un nivel debajo de la superficie de la calle, con una cubierta forrada enteramente en cristal de tal forma que los peatones puedan mirar hacia el interior del edificio. Un puente a un lado del pasillo comunica a los accesos ubicados en las calles 53 y 54. Las enormes columnas de hormigón atraviesan el espacio, y sus formas inclinadas anclan la estructura al terreno.

El último de los pisos se caracterizará por su espacio limitado, ya que el ascensor y su maquinaria ocuparán buena parte de un apartamento que el propio Nouvel ha comparado con la pied-à-terre de la Torre Eiffel.

Las atrevidas formas del edificio contraponen su geometría a la del edificio de Philip Goodwin y de Edward Durell [1939] y a la ampliación diseñada en 2004 por Yoshio Taniguchi, ambas de tendencia racionalista. Las formas contorneadas del proyecto de Nouvel son el grito de libertad que necesitaba la arquitectura y la ciudad de Manhattan desde hace más de cincuenta años.