Počítačový model neodstránil úplne potrebu empirických dát. Počas vývojovej fázy projektu zhotovili podrobné makety, ktoré mali určiť rozsah, do akého mohli byť kovové platne zakrivené bez deformácie. Softvér CATIA potom použili na racionalizáciu kovového povrchu budovy v zhode s parametrami stanovenými na maketách. Zatiaľ čo galvanizovaná spodná plocha je úplne napnutá, na vonkajšej strane titánového obvodového plášťa bola úmyselne rozmiestnená podušková časť na zmäkčenie vzhľadu budovy. Plášť budovy dodali v jednotlivých plátoch a na 80% kovového povrchu boli treba iba štyri štandardné veľkosti panelov. V kontraste s ním je všetko sklo na tejto budove ploché, a keďže nemá schopnosť ohýbať sa, zložité povrchy sa dosiahli trianguláciou panelov. A tak, na rozdiel od kovového plášťa, má takmer 70% zasklených povrchov jedinečnú veľkosť.
Zdanlivý chaos kriviek, oblúkov a vĺn viditeľných zvonku, vo vnútri prechádza do pevného a logického usporiadania priestoru. Srdcom budovy je vzdušné átrium, ktoré sa zdvíha do výšky viac ako 50 metrov nad riekou. Súčasťou tohto dramaticky tvarovaného priestoru s naklonenými stenami je systém prehnutých mostov, sklenených zdvižných plošín a schodísk, ktorý spojuje výstavné galérie sústredené do troch úrovní. Átrium vytvára kľúčový komunikačný priestor múzea, prechádza cez neho hlavný vstup do budovy. Z neho sa lúčovito rozbiehajú tri hlavné krídla a spolu s nimi služobné a správne priestory. V južnom krídle je umiestnená stála zbierka. Nad ňou sú kancelárie, ktoré sú vo funkcii administratívnej budovy s vlastným vstupom. Vo východnom krídle sú sústredené krátkodobé výstavy do dramaticky pretiahnutej pravouhlej galérie, ktorá sa v najvýchodnejšej časti vkliňuje pod most Puente de la Salve a vrcholí vežou. Zbierka vybraných žijúcich umelcov je umiestnené v rade zakrivených galérií, ktoré prechádzajú celým múzeom a ktoré dovoľujú , aby boli diela vnímané vo vzťahu k stálym aj krátkodobým výstavám. V západnom krídle sú umiestnené galérie a verejné zariadenia s výhľadom na rieku a vstupné námestie. Do verejných zariadení a reštaurácií je možné vstupovať aj z vedľajšieho vstupu na severozápade, ale taktiež aj z átria. Na severnej strane budovu obklopuje vodná záhrada , čím budova pôsobí ako loď stojaca v prístave vytvoreným riekou Nervión. Toto pôsobenie je ešte zdôraznené nábrežnou promenádou, ktorá prekračuje „most“ medzi riekou a „prístavom“ a spojuje dve vydláždené námestia: jedno vedie k severozápadnému vstupu, druhé k schodisku tiahnuceho sa pod mostom až dozadu k veži. Pod vstupným námestím je prednášková sála pre 300 ľudí a vedľa nej aj dielne, sklady a údržba.
