在邻水的北侧，盖里以较长的横向波动的三层展厅来呼应河水的水平流动感及较大的尺度关系。因为北向逆光的原因，建筑的主立面终日将处于阴影中，盖里聪明地将建筑表皮处理成向各个方向弯曲的 双曲面，这样，随着日光入射角的变化，建筑的各个表面都会产生不断变动的光影效果，避免了大尺度建筑在北向的沉闷感。在南侧主入口处，由于与19世纪的旧区建筑只有一街之隔，故采取打碎建筑体量过渡尺度的方法与之协调。更妙的是，盖里为解决高架桥与其下的博物馆建筑冲突的问题，将建筑穿越高架路下部，并在桥的另一端设计了一座高塔，使建筑对高架桥形成抱揽、涵纳之势，进而与城市融为一体。以高架路为纽带，盖里将这栋建筑沛然莫御的旺盛生命活力辐射入城市的深处。
该博物馆的引人之处在于它的外形设计。从外表看，与其说它是个建筑物 ，不如说是件抽象派的艺术品。它由数个不规则的流线型多面体组成，上面覆盖着3.3万块钛金属片，在光照下熠熠发光，与波光鳞鳞的河水相映成趣。尽管建筑本身是个耗用了5000吨钢材的庞然大物，但由于造型飘逸，色彩明快，丝毫不给人沉重感。
深受洛杉矶城市文化特质及当地激进艺术家的影响，盖里早期的建筑锐意探讨铁丝网、波形板、加工粗糙的金属板等廉价材料在建筑上的运用，并采取拼贴、混杂、并置、错位、模糊边界、去中心化、非等级化、无向度性等各种手段，挑战人们既定的建筑价值观和被捆缚的想像力。其作品在建筑界不断引发轩然大波，爱之者誉之为天才，恨之者毁之为垃圾，盖里则一如既往，创造力汹涌澎湃，势不可挡。终于，越来越多的人容忍了盖里，理解了盖里，并日益认识到盖里的创作对于这个世界的价值。
这座雕塑般的巨大建筑从表面上看有点令人眼花缭乱，因为它由一系列建筑碎块拼镶而成，这些碎块有的是规则的石建筑，有的则是覆以钛钢和大型玻璃墙的弧形体。然而整个建筑并不是毫无章法，事实上它是绕着一个中心轴旋转成形的。这个中心轴是一个扣着金属穹顶的空旷的中庭，光线可以透过玻璃墙照进来。从这个中心开始，一个由曲折的走道、玻璃电梯和楼梯组成的系统把19个大小、形状不一的画廊连接在一起。
