台湾大学宇宙学馆配合周边环境的和谐，建筑物出入口以十字轴向外延伸，于东侧设置广场，接续现有的榕树广场。
藉由反重力托起的概念，设计以内缩之剪力墙将正方量体撑起，创造出视觉上悬浮的立方体。
并以「隐含的球体」作为立面设计概念，由垂直向度不同宽窄序列渐进的遮阳板创造出逐渐现型的天圆，当人们移动观看时，即可感受到立面动态、渐变的视觉经验。
外在隐涵的方圆之中，挑高38米的观月中庭天井，一如罗马万神殿的高度，连通室内外自然的流动，让内部使用者能直接感受到外部自然环境的晴雨、昼夜。
中庭内立面以寰宇星体的罗列为概念，透过金属冲孔板的设计呈现；同时适度提供通廊的视觉穿透性、降低空间压迫感及减少中庭回音的现象，也增加各楼层间使用者的互动机会。
二层至八层作为研究室使用，于七层设置挑台，提供日常学术研究人员一处身心休憩平台。
