El nuevo edificio resuelve la geometría irregular del patio con un tejado en forma de ala de avión sostenido por una estructura de acero en voladizo, oculta sobre una fachada de paneles de vidrio sin medios visibles de apoyo, de modo que el tejado parece flotar sobre ella. El resultado es una arquitectura que busca las cualidades efímeras de la luz, la ligereza y los reflejos. Los elementos se reducen al mínimo con un techo y alero de espejo, lo cual disuelve aún más el volumen del espacio para resaltar su contenido.

Una escultura creada por la artista española Cristina Iglesias proyecta sombra sobre el patio y la fachada de entrada al pabellón. Dicha pieza, La Ionosfera (Un lugar de tormentas silenciosas), está compuesta de paneles ligeros entrelazados de fibra de carbono con patrones inspirados en Las fuentes del paraíso, un texto de Arthur C. Clarke, y enmarca las vistas del patio desde el pabellón, además de bañarlo en una sombra veteada.

Con su uso innovador pero sutil del vidrio, el acero y los materiales compuestos, el pabellón sigue explorando técnicas en las cuales Norman Foster ha sido pionero durante más de cinco décadas. Junto a la entrada, el amplio paño de vidrio que da al patio es una enorme puerta de 2,7 toneladas de peso y 6 metros de longitud. Una vez abierta, el interior y el exterior se unen en un espacio fluido para los actos de la fundación.

Trabajando directamente con artesanos del metal y del vidrio, ha sido posible desarrollar una combinación de esbeltas secciones de acero inoxidable granallado con bordes de espejo pulido que desmaterializan el volumen de las estructuras de soporte.El contenido del pabellón es una ecléctica selección de objetos, maquetas, fotografías y esculturas de los ámbitos del arte, la arquitectura y el diseño que incluye aviones, coches y locomotoras. Para Norman Foster no son mundos independientes, sino interconectados, poniendo especial énfasis en su pasión por la aeronáutica. La muestra también es una oportunidad para reconocer la importancia que han tenido para Foster otros arquitectos, ingenieros y mentores tanto del pasado como del presente.

Se expone por primera vez el Avions Voisin C7 de 1927 restaurado, que fue propiedad de Le Corbusier y aparecía en las fotografías de todas sus primeras obras. Este vehículo histórico utilizaba tecnología aeronáutica ideada por Voisin para sus máquinas voladoras resultando muy avanzado a su tiempo. Debido a su abundante uso del vidrio, que recuerda a la nueva arquitectura de su época, era conocido como el Lumineuse. Gabriel Voisin también fue mecenas de Le Corbusier, que bautizó su radical propuesta para París como el Plan Voisin.

El detallado diseño y la construcción del pabellón se ha llevado a cabo en seis meses. Esto ha sido posible prefabricando todos los elementos. El alto rendimiento térmico de la envoltura de vidrio del edificio, el sistema de climatización por suelo radiante, la generosa sombra exterior y la iluminación LED de última generación forman parte de su concepción sostenible.La Norman Foster Foundation es una entidad independiente del estudio de arquitectura de Norman Foster. Los arquitectos que han trabajado en el diseño del pabellón, bajo la dirección de Norman Foster, pertenecen al departamento de Arquitectura, Diseño y Tecnología de la propia Fundación. En la ejecución del proyecto han sido fundamentales los conocimientos, habilidades y materiales locales; once de los doce asesores y seis de los nueve contratistas y proveedores son españoles, el resto de Italia, Alemania y Japón.