O primeiro contacto dos visitantes é com o edifício, o qual surge surpreendentemente cativante. Da autoria do gabinete holandês UN Studio, o prédio de nove pisos exibe uma arquitectura inspirada nos princípios básicos da marca: originalidade e inovação. Os responsáveis pretenderam aliar a tradição automobilística com a modernidade, pelo que conceberam um espaço futurista em forma de hélice, simultaneamente, evocativo da dupla silhueta em espiral que representa o ADN, herança genética humana. Da mesma forma, o museu guarda a herança genética das peças únicas criadas pela Mercedes-Benz. A fachada em vidro e alumínio homenageia os materiais utilizados na criação dos automóveis.