Thiết kế hướng tới tạo nên Bảo tàng Lịch sử Ninh Ba như một tác phẩm điêu khắc khổng lồ, được thực hiện qua bàn tay khéo léo của những người thợ lành nghề địa phương theo triết lý "Nhà bảo tàng ngày nay không chỉ chú trọng tới công năng mà còn phải quan tâm tới thẩm mỹ bởi vì bản thân bảo tàng đã là một hiện vật trưng bày khi miêu tả được đầy đủ những giá trị văn hóa và lịch sử hình thành, phát triển của một lãnh thổ địa phương". Chính vì vậy, đây là nhà Bảo tàng tiêu biểu cho phong cách kiến trúc lấy những yếu tố tự nhiên, lịch sử và văn hóa Trung Hoa làm triết lý sáng tác của KTS nổi tiếng Wang Shu.
Người ta có thể dễ dàng nhận thấy nét nổi bật của công trình là sự bề thế của những khối đặc lớn, mô phỏng hình ảnh ngọn núi gắn bó với những người dân nơi đây cùng chất liệu bề mặt bằng vật liệu thô tạo cảm giác công trình có chiều sâu về thời gian. Để thi công được toàn bộ bức tường bao quanh bảo tàng cao 24m, gồm hơn 20 loại gạch khác nhau, KTS Wang Shu đã phải thu gom hàng triệu mảnh gạch, đá và ngói từ các ngôi làng cổ xung quanh khi chúng bị phá bỏ để nhường chỗ cho các công trình hiện đại. Các mảnh vật liệu tưởng như vô giá trị đã được dùng làm vật liệu chính cho bề mặt công trình này. Bức tường được thi công như một tác phẩm thủ công tinh xảo khi kết hợp những khối đá mòn với những viên ngói cong một cách đầy sáng tạo. Màu sắc của bức tường chủ yếu là màu xám của đá, ngoài ra có điểm xuyết những mảng màu đỏ cam của gạch đất nung.
Trước tiên, ý tưởng thiết kế bảo tàng Lịch sử Ninh Ba là sự kết hợp từ nhiều yếu tố: hình ảnh ngọn núi quen thuộc xuất hiện trong các bức tranh thủy mặc Trung Hoa; hình ảnh con thuyền gắn liền với người dân thành phố biển, cùng các giá trị lịch sử được thể hiện qua vật liệu và kỹ thuật thi công của những người thợ lành nghề địa phương.
Kỹ thuật áp dụng cho việc thi công bức tường độc đáo này có tên “wapan”, một kỹ thuật xây dựng truyền thống của người dân Ninh Ba áp dụng khi xây dựng lại những bức tường sau bão với mục tiêu đặt ra hàng đầu là thời gian thi công nhanh mà vẫn đảm bảo độ chắc chắn. KTS Wang Shu đã từng sử dụng kỹ thuật này trong khuôn viên Học viện nghệ thuật Trung Quốc ở Hàng Châu, nhưng đây là lần đầu tiên kỹ thuật này được sử dụng trong công trình tại chính nơi sản sinh ra kỹ thuật đó. Trong quá trình thi công, KTS Wang Shu đã phải hướng dẫn những người thợ xây thực hiện trước trên các mô hình nhỏ. Bức tường là kết quả của quá trình thi công mang đầy tính ngẫu hứng và thực sự nó đã đạt được thành công.
Hệ thống chiếu sáng công nghệ cao cũng được thiết kế tích hợp cho phép ban quản lý có thể thay đổi tông chiếu sáng điểm và chiếu sáng chung cho từng phần không gian trưng bày theo thời điểm và chủ đề, tạo sự mới lạ và hấp dẫn.
