Az új, 79 millió euró értékű épület a városi állomás, a Porschestraße fő bevásárlóutca és a Volkswagen gyártelep között helyezkedik el. A közelben vannak vasúti sínek és egy szállítócsatorna. A jövőbeli építkezés ilyen körülményeinek el kellett volna rettenteniük az építészt, de Hadid sikeresen belépett múzeumába az ipari tájba.
Az épületet a föld fölé emelik tíz ikeroszlopon, amelyek hasonlítanak a fordított kúpokra. Van egy múzeumi könyvesbolt, egy 250 férőhelyes előadóterem, egy konferenciaterem és egy bejárat a múzeumba.
Így az épület nagy részét egyetlen kiállítótér foglalja el; nincsenek egyértelmű elválasztások a különféle tudásterületek között, különféle installációk formájában bemutatva. Legtöbbjüket bármely látogató elindíthatja; így a múzeum szervezői remélik, hogy a közönség közvetlen részvételével érthetőbbé teszik számukra a fizika törvényeit, az anyagok kémiai tulajdonságait és a biológia alapjait.
Ezen a kiállítási területen nincs előírt ellenőrzési sorrend, és Hadid építészetének sajátosságainak köszönhetően még az is, aki egy építészeti projektet és annak tervét elképzeli, néhány perc múlva elveszíti tájékozódását. A mennyezetek vagy lejjebb ereszkednek, vagy tágas termeket alkotnak; a padló emelkedik és esik; a falak közelednek egymáshoz és újra elválnak. De ezt az ügyfelek az épület érdemeként mutatják be: az egyik kiállításról a másikra, az egyik témáról a másikra történő átmenet spontaneitásának és természetességének hozzá kell járulnia a kapott információk "emészthetőségéhez". Zaha Hadid a múzeum belsejét robbanó részecskék sorozataként írja le.
Különös figyelmet fordítottak a múzeum körüli helyszín kialakítására is. Egyfajta városi teret hoztak létre ott, összeköttetést az állomás és a Volkswagen gyár között, ahol a termelési létesítmények mellett az Autostadt bevásárló- és szórakoztató komplexum is található. A látogatóknak át kell haladniuk a múzeum épülete alatt, az aszfalton kikövezett élénk kék vonallal jelzett ösvényen.
