A komplexum gazdag építészettörténete az első múzeumépület befejezésével kezdődött, amelyet 1939-ben építettek Philip L. Goodwin és Edward Durell Stone, és azonnal világossá vált, hogy nincs elég hely. Philip Johnson két további épületet épített a MOMA számára - 1951-ben (most lebontották) és 1964-ben. Cesar Pelli kiállítási tereket adott hozzá a komplexumhoz, valamint egy 52 szintes "Museum Tower" lakótelepet.
Taniguchi, aki a Kon Pedersen Fox irodával közösen dolgozott az újjáépítési projekten, megpróbálta megőrizni a korábbi szerkezetátalakítás minden nyomát, kiemelve bennük a váratlan szögeket.
Annak ellenére, hogy a 20. század véget ért, és sokáig a legmodernebb művészetet állították ki a Guggenheim Múzeumban, az építész nem szentelte az épületnek a jövőre fordított intenzív hangsúlyt. Éppen ellenkezőleg, a hangsúlyos linearitás és a falak sima felülete közvetíti e történelmi tapasztalat teljességét.
A szürke üvegből és fekete gránitból álló homlokzatú új előcsarnokot különböző időkből álló épületegyüttes előzi meg. Odabent egy fehér oszlopsor mentén haladva a látogató egy hatalmas átriumba lép, amely körül mind a hat emelet kiállítási galériája koncentrálódik. Az előcsarnok túlsó falán lévő fényhidak összekötik a csarnokokat különböző szinteken.
A későbbi alkotások a 20. századi művészet alsó szintjein, a korai, feltétel nélküli klasszikusokon találhatók - a csúcson.
Amikor a látogató a termek felső szintjéről néz le, meglátja a fényt, és mintha feloldaná a levegő építészetében egy adott időszak legjelentősebb alkotásait. A Taniguchi-melléképület egyik homlokzatának üvegfalán keresztül nézve Rodin balzaci és olasz sportautói egyszerre láthatók a különböző szintű galériákban.
A múzeum együttesében egy különleges helyet egy síró nyírfákkal és márványhidakkal ellátott kert foglal el, amely az előcsarnok üvegfala mögött található. Alacsony teraszokon található, amelyek tágas hangulatot kölcsönöznek neki. Az új hatemeletes épület mellett a kertbe nyílnak a régi épületek is, amelyek ma oktatási központnak, filmkönyvtárnak és fotóarchívumnak adnak otthont.
