Приземистое кирпичное здание со множеством ворот и эффектной белой штукатурной отделкой в плане представляет собой параллелограмм. Такая форма продиктована большим радиусом поворота английских автобусов фирмы «Лейланд», закупленных в 1925 году Моссоветом для городских пере возок. Архитектор К.С. Мельников изобрел и запатентовал для автобусов и другого транспорта особую схему въезда и выезда, так называемую «прямоточную систему» (в ней не требовались разворотные площадки), преимущества которой ему пришлось доказывать на практике.

В гараже, построенном в 1926-1928 годах, площадью 8000 кв. м разместились машиноместа для ста двенадцати автобусов, восемь рядов по 14 мест в каждом. Въезжая, водитель ставил автобус на одно из размеченных мест, а забирая автобус, должен был проехать или насквозь гаража, или, если ряд перед ним был полностью занят – плавно повернув направо к одним из восьми боковых ворот – форма параллелограмма как раз позволила облегчить сгладить траекторию поворота внутри.

В результате три стены для въезда и выезда здесь прорезаны многочисленными порталами этих ворот, создавшими ломанную пилообразную поверхность фасадов.

Собственно говоря, эти ворота и стали основным пластическим приемом внешнего оформления гаража, особенно порталы въезда «телескопически» выступающие из стены Стены гаража кирпичные, в них сделаны вертикальные проемы, идущие от пола до потолка, и большие круглые окна на фасаде выездов. Главный фасад также украшает шрифтовая композиция с обозначением въездов, названием гаража и годом постройки.

У конька кровли устроены фонари, Мельников и Шухов придумали направить их в обе стороны, в отличие от односторонних шедовых фонарей, применявшихся при строительстве промышленных цехов. Крыша над ними поочередно приподнята то в одну, то другую сторону, напоминая сверху позвоночник гигантского существа.

Благодаря изяществу металлических конструкций, которые сделал великий русский инженер Владимир Шухов, просторный интерьер поражает своей высотой и гигантским масштабом, тогда как снаружи сооружение кажется сравнительно низким. Вдоль гаража под крышей сделан мостик, подвешенный под фонарями, на него можно подняться по металлическим винтовым лестницам, украшающим интерьер в обоих торцах здания.

Помимо основного объема рядом с гаражом было выстроено здание для администрации и столовой, оно выполнено из красного кирпича и фиксирует угол участка.

В 2000-е годы здание чудом уцелело от разрушения и было переоборудовано под музей, стены и ворота отреставрированы, многие конструкции кровли сохранены, хотя общего пространства и льющегося из шедовых фонарей света уже нет.