Bangunan ini dibina di lokasi kompleks muzium gaya kolonial Sepanyol yang musnah akibat gempa bumi 1989. Bentuk elegan dan penggunaan bahan asli, ciri Jacques Herzog dan Pierre de Meuron, menimbulkan tentangan aktif dari pihak berkuasa konservatif di kota itu, namun kegigihan pentadbiran muzium tetap memungkinkan untuk melaksanakan projek tersebut.
Strukturnya dilapisi sepenuhnya dengan tembaga (sejumlah 7602 panel dengan pelbagai bentuk digunakan) dan merupakan bangunan terbesar yang ditutup dengan logam ini di dunia.
Elemen utama projek ini adalah menara melengkung yang naik di atas puncak Taman Golden Gate, di mana muzium itu berada. Ia menawarkan pemandangan kota, dan juga menghubungkan bangunan itu dengan San Francisco: ukuran menara yang memungkinkannya menjadi elemen pemandangan bandar yang ketara.
Isipadu utama, berbentuk segi empat tepat, dipotong oleh halaman kecil yang ditanam dengan pakis. Dinding kaca telah menjadikan kebun ini sebagai bahagian dalaman muzium.
Perhatian khusus diberikan kepada arkitek untuk menekankan aliran ruang yang berterusan: pintu masuk ke muzium dihubungkan ke lobi besar dengan halaman terbuka, dari sana tangga yang luas menuju ke lorong-lorong di tingkat dua. Ini juga difasilitasi oleh pelan lantai melengkung di ruang pameran. Bahagian dalam muzium dihiasi dengan kayu kayu putih.
Kos keseluruhan projek adalah $ 190 juta, yang dikumpulkan oleh individu persendirian, walaupun kedua-dua koleksi (seni dari Afrika, Oceania, Mesoamerica) dan muzium itu sendiri milik bandar.
