De rijke architectonische geschiedenis van het complex begon met de voltooiing van het eerste museumgebouw, gebouwd in 1939 door Philip L. Goodwin en Edward Durell Stone, en het werd meteen duidelijk dat er niet genoeg ruimte was. Philip Johnson bouwde twee extra gebouwen voor MOMA - in 1951 (nu afgebroken) en in 1964. Cesar Pelli voegde tentoonstellingsruimtes toe aan het complex, evenals een 52 verdiepingen tellend wooncomplex "Museumtoren".
Taniguchi, die samen met het bureau Kon Pedersen Fox aan het wederopbouwproject werkte, probeerde alle sporen van de vorige herstructurering te behouden en bracht daarin onverwachte hoeken naar voren.
Ondanks dat de 20e eeuw voorbij is en in het Guggenheim Museum lange tijd de modernste kunst is tentoongesteld, heeft de architect het gebouw niet intensief op de toekomst gericht. Integendeel, de benadrukte lineariteit en gladde oppervlakken van de muren geven de volledigheid van deze historische ervaring weer.
De nieuwe lobby met een gevel van grijs glas en zwart graniet wordt voorafgegaan door een ensemble van gebouwen uit verschillende tijden. Binnen, langs een rij witte zuilen, betreedt de bezoeker een enorm atrium, waarrond tentoonstellingszalen op alle zes verdiepingen zijn geconcentreerd. Lichtbruggen aan de verre muur van de lobby verbinden de hallen op verschillende niveaus.
Latere werken bevinden zich op de lagere niveaus, vroege, onvoorwaardelijke klassiekers van de 20e-eeuwse kunst - bovenaan.
Wanneer de bezoeker vanaf de bovenste laag van de zalen naar beneden kijkt, ziet hij tussen het licht en als het ware in de luchtarchitectuur oplossen de belangrijkste werken uit een bepaalde periode. Kijkend door de glazen wand van een van de gevels van het Taniguchi-bijgebouw, zijn Rodins Balzac en Italiaanse sportwagens tegelijkertijd zichtbaar in galerijen van verschillende niveaus.
Een bijzondere plek in het ensemble van het museum wordt ingenomen door een tuin met treurberken en marmeren bruggen, gelegen achter de glazen wand van de lobby. Het is gelegen op lage terrassen die het een ruimtelijk gevoel geven. Naast het nieuwe gebouw van zes verdiepingen openen ook oude gebouwen, waarin nu een educatief centrum, een filmbibliotheek en een fotoarchief zijn ondergebracht, naar de tuin.
