Pięć pawilonów wykonanych ze szkła i kamienia zostanie dołączonych do kompleksu muzealnego od północnego zachodu, od tylnej i bocznej elewacji. W nowych przestrzeniach, których otwarcie planowane jest na koniec 2012 roku, znajdą się pracownie renowacyjne, laboratoria badawcze, magazyny, a także galeria wystaw czasowych, która zastąpi pełniącą tę funkcję „czytelnię” w centrum Warszawy. dziedziniec muzeum, który został zamknięty według projektu Normana Fostera w 2000 roku (oczywiście w stylu high-tech).
Punktem wyjścia dla projektu była praca Luisa Kahna. W trakcie prac projektowych, pod naciskiem organizacji zajmujących się ochroną zabytków, zdecydowano się ukryć konstrukcję wyraźnie wyrażoną w pierwotnej wersji i nadać budynkom bardziej „elegancki” wygląd. Każdy z pawilonów będzie miał 7 kondygnacji (w tym 3 podziemne). Łącznie muzeum otrzyma 17 000 m2 nowej powierzchni.
