Renzo Piano's project is een rechthoekig glazen volume van drie verdiepingen, uitgerust met een "vliegend tapijt" - een aluminium luifel boven de galerijen op de bovenste verdieping. Het doel van de architect was om zijn gebouw een lichte indruk te geven om het te contrasteren met het hoofdgebouw van het Instituut, een model van neoclassicisme uit 1893.
De nieuwe vleugel vergroot de oppervlakte van het museum met een derde (24.500 m²). Het zal een collectie hedendaagse kunst huisvesten, waaronder fotografie, videokunst, architectuurcollecties en een educatief centrum. De galerijen zelf zijn een voorbeeld van een vrije lay-out, waardoor de bezoeker zelf de route van de inspectie kan kiezen, en de curatoren van de tentoonstellingen kunnen de scheidingswanden eenvoudig plaatsen en verwijderen.
De structuur zal nauw verbonden zijn met het nabijgelegen nieuwe Millennium Park - zowel door het stedenbouwkundig concept (de ingang van het Piano-gebouw bevindt zich op de as van het Jay Pritzker-paviljoen, gebouwd in het park door het project van Frank Gehry), en fysiek: een voetgangersbrug van roestvrij staal, hout en glas in de vorm van een "mes" zal het park verbinden met het restaurant op het dak van het museum en de daar gelegen openlucht beeldengalerij.
De constructie van $ 258 miljoen moet in het voorjaar van 2009 worden voltooid.
