O novo edifício, no valor de 79 milhões de euros, está localizado entre a estação da cidade, a principal rua comercial Porschestraße e o complexo da fábrica da Volkswagen. Nas proximidades, há trilhos de trem e um canal de embarque. Tal ambiente para futuras construções deveria ter assustado o arquiteto, mas Hadid conseguiu inserir seu museu na paisagem industrial.
O edifício é elevado acima do solo em dez pilares gêmeos que se assemelham a cones invertidos. Eles abrigam uma livraria do museu, um auditório com 250 lugares, uma sala de conferências e uma entrada para o museu.
Assim, a maior parte do edifício é ocupada por um único espaço expositivo; não existem divisões claras entre áreas distintas do conhecimento, apresentadas sob a forma de várias instalações. A maioria deles pode ser lançada por qualquer visitante; assim, os organizadores do museu esperam, por meio da participação direta do público, tornar as leis da física, as propriedades químicas das substâncias e os fundamentos da biologia mais compreensíveis para elas.
Nesta área expositiva não existe uma ordem de inspeção prescrita e, graças às peculiaridades da arquitetura de Hadid, mesmo quem imagina um projeto arquitetônico e sua planta perde a orientação ali após alguns minutos. Os tetos descem abaixo ou formam corredores espaçosos; o chão sobe e desce; as paredes se aproximam e se separam novamente. Mas isso é apresentado pelos clientes como um mérito da construção: a espontaneidade e naturalidade da passagem de uma mostra a outra, de um tema a outro, deve contribuir para a "digestibilidade" das informações recebidas. Zaha Hadid descreve o interior do museu como uma série de partículas explodindo.
Uma atenção especial também foi dada ao design do local em torno do museu. Ali foi criada uma espécie de praça da cidade, um elo entre a estação e a fábrica da Volkswagen, onde, além das instalações de produção, está localizado o complexo de compras e entretenimento Autostadt. Os visitantes devem passar por baixo do prédio do museu, ao longo do caminho indicado por uma linha azul brilhante pavimentada no asfalto.
