建筑物高33.6米 正阳门剪影罩不住纪念堂
建筑设计的首要问题是入口朝向。当年建造人民英雄纪念碑时，根据毛主席的指示，把纪念碑的主要面朝北，面向天安门城楼。经过充分考虑后，设计组决定把纪念堂主入口也安置在朝北侧。
当然，入口朝北也存在一定问题。首先，在群众集会时会背向纪念堂；其次，建筑物不向阳；第三，违反群众观念中关于建筑物坐北朝南的传统习惯。设计师们的解决办法是：在纪念堂外留出更多空地，使广场两侧向南延伸将纪念堂怀抱，这样集会时，纪念堂会在群众之中，体现了毛主席和人民在一起。而北入口不向阳，把南立面与北立面设计完全一样，供群众留念拍照。至于传统观念问题，可以慢慢适应。
在近两个月的时间内，代表们共提交了三轮设计方案。据不完全统计，代表们与群众一道作出的方案数量近600个，经过多方商讨，纪念堂最终的外部建筑立面方案于11月24日下午纪念堂奠基典礼前敲定。
为与人民大会堂等建筑风格相协调，正方形被定为纪念堂平面形状。综合考虑到工程管网等要求，主体建筑长宽各105.5米，建筑物通体高33.6米。如此设计，一方面可以避免在天安门城楼上看纪念堂会有正阳门的大屋顶剪影罩在纪念堂上。另一方面，纪念堂不会有压倒人民英雄纪念碑之势。
枣红基台象征红色江山 万年青寓意万年长
纪念堂主体建筑上方采用金黄色琉璃重檐屋顶，11开间，正中开间有匾，上刻有“毛主席纪念堂”字样。镏金大字是华国锋亲笔书写，由北京花丝镶嵌厂和北京工艺美术工厂等单位共同制作而成。金字匾由八块石料组成，每块宽1米，高2.3米，重约1吨。金字匾的安装工作技术难度非常大。
建筑下面两层台基共高4米，为枣红色花岗石基座，上为有望柱头的汉白玉栏杆。一开始，望柱头想要设计成方形的，为的是和主体建筑统一，也可以和人民英雄纪念碑方形的望柱头相呼应。后来，上级领导提出意见认为，望柱头造型还是圆柱的好。雕塑厂工人们研究发现，我国古代建筑中主体建筑汉白玉栏杆望柱头多采用圆柱形，从实际效果看，圆柱形柱头比较挺拔、有雄伟之势。因此，圆柱形望柱头方案最终敲定。
那么，望柱头采取什么纹样呢？有的同志提出梅花纹样，表现“梅花欢喜漫天雪”、“已是悬崖百丈冰，犹有花枝俏”的坚忍不拔的意志和革命乐观主义精神；有的选择葵花纹样，表现八亿人民永远心向毛主席，犹如朵朵葵花向太阳等。经过层层筛选，万年青纹样入选，枣红色基座象征着毛主席为我们开创的红色江山，万年青图案象征着毛主席为我们开创的红色江山万年长。
除了在栏杆的外观、纹样、尺度上力求符合纪念堂主体建筑设计原则外，在局部的细节雕刻方面，工人们也是格外用心。栏杆扶手的制作，改革了传统弧角多的繁琐样式，线条简练，体现庄严肃穆。在抱鼓的制作上也是一改传统轮廓多是弧线，外形圆滑、秀丽的造型，采取了方形、盛开葵花的纹样。
