O museu, com a área de 1.020 m2, consiste numa caixa totalmente fechada, que pretende estabelecer um certo paralelismo com uma caixa de música. O alçado principal apresenta uma concavidade que traz à memória as campânulas dos fonógrafos e dos gramofones e assinala a entrada do edifício. O visitante terá então a oportunidade de entrar nessa grande “caixa de música”, viajar no tempo, explorar e ouvir com grande curiosidade centenas de instrumentos mecânicos, distribuídos por cinco galerias expositivas, dispostas em redor de um pátio central. Uma escadaria e o elevador conduzem-nos à sala documental, ao auditório com 70 lugares ou à sala multiusos. O arquiteto Miguel Marcelino é o autor do projeto.