Серповидное в плані будівля Радянського павільйону плавно набирає висоту від 20 до 104 м і вінчається скульптурним серпом і молотом. Головний фасад павільйону плавно зігнутий в плані і стрімко наростає по висоті. Фасад облицьований металевими панелями, пофарбованими в червоний колір і розчленованими тонкими білими вертикальними уступами. Він символізує величезне червоне знамено. В архітектурному відношенні головний фасад вирішено підкреслено контрастно з іншим обсягом споруди, і тільки вкраплення білих вертикальних (пілонів) візуально пов'язують його з іншими фасадами.
Весь обсяг радянського павільйону обмежений двома взаємопов'язаними огороджувальними конструкціями: зігнутої стіною головного фасаду і величезним білосніжними складчастими стінами інших фасадів і покриття. Грані-складки стін і покриття утворені металевими панелями з ефективним утеплювачем (головним чином для захисту від сонця) і створюють пластичні, багаті світлотінню фасади. Все це разом являє собою просторову конструкцію.
Стіна головного фасаду вирішена як циліндрична оболонка з вертикальними металевими стійками і проміжними зв'язками і розкосами. Похилі стіни інших фасадів і покриття являють собою систему граней-складок, кожна з яких працює як плоска металева ферма. Просторовість огороджувальних конструкцій дозволила застосувати в них елементи мінімального перетину. Загальна композиція будівлі забезпечує різноманітність його інтер'єру - зміну і наростання вражень при переході від одного приміщення до іншого. Вигин головного фаса утворює простір перед головним входом в павільйон. Чотири поверхи будівлі пов'язані між собою зручною системою ескалаторів і сходів. У цокольному поверсі розміщуються два зали для глядачів. У ці зали можна потрапити з виставкових залів, і безпосередньо з вулиці. Ресторан ізольований від основного обсягу павільйоні, проте має зручний зв'язок з головним приміщенням і за формою пов'язаний з архітектурою павільйону.
Конструктивне рішення павільйону
Радянський павільйон, як і багато інших, будувала японська фірма Такінака комусь. При його будівництві була використана конструкція із застосуванням каркаса з труб. Зовнішній каркас павільйону виконаний по фасаду - у вигляді вертикального фахверка. а з боків і по верху - у вигляді просторових трикутних ферм різних форм і розмірів, які утворювали складчасту поверхню. Зовнішні обриси радянського павільйону були складні: геометрія конструкції повністю підпорядковувалася архітектурному задуму - обрисами розгорнутого прапора. За своїми розмірами павільйон був найвищим, відмітка його найвищої точки досягала 109 м.
Застосування труб виявилося досить раціональним для цих різноманітних за своєю геометрії конструкцій ферм, так як трубчасті стрижні мають однакову з усіх боків форму поверхні. В Японії добре налагоджена організація виробництва і технологія виготовлення трубчастих сталевих будівельний конструкцій. Трубчасті конструкції мають ряд переваг: зменшують вітрове навантаження на споруду, полегшує масу тощо.
Маса сталевих конструкцій склала 3500 т.