El projecte de Renzo Piano és un volum de vidre rectangular de tres pisos, equipat amb una "catifa voladora", un dosser d'alumini sobre les galeries del nivell superior. L'objectiu de l'arquitecte era donar al seu edifici una impressió de lleugeresa per contrastar-lo amb l'edifici principal de l'Institut, un model de neoclassicisme de 1893.
La nova ala augmentarà la superfície del museu en un terç (24.500 metres quadrats). Allotjarà una col·lecció d’art contemporani, que inclou fotografia, videoart, col·leccions d’arquitectura i un centre educatiu. Les pròpies galeries són un exemple de distribució gratuïta que permetrà al visitant escollir ell mateix la ruta de la inspecció i els comissaris de les exposicions poden instal·lar i eliminar fàcilment les particions.
L’estructura estarà estretament connectada amb el proper parc Millennium proper, tant a través del concepte d’urbanisme (l’entrada a l’edifici Piano es troba a l’eix del pavelló Jay Pritzker, construït al parc pel projecte de Frank Gehry), físicament: un pont per a vianants d'acer inoxidable, fusta i vidre en forma de "fulla de ganivet" connectarà el parc amb el restaurant al terrat del museu i la galeria d'escultures a l'aire lliure que s'hi troba.
La construcció de 258 milions de dòlars s’ha d’acabar la primavera del 2009.
