1996 yılında projelendirilen yapı, uzun bir yapım süreci geçirdiğinden, zaman içindeki gelişmelere uyum sağlamak üzere ince yapı aşamasında özellikle iç mekan organizasyonundaki revizyonlarla son halini almıştır. İTÜ Ayazağa kampüsündeki tüm akademik birimlere hitap eden yapı, aynı zamanda internet üzerinden İTÜ’nün diğer kampüslerine de hizmet vermektedir.

Yapının taşıyıcı sistemi betonarmedir. Düşey taşıyıcılar her iki yönde genelde 6 metrelik açıklıklarla bir ızgara oluşturmaktadır. 30 cm kalınlığındaki kirişsiz betonarme plak, ayrı bir yatay taşıyıcı olmaksızın katları oluşturmaktadır. Eğrisel bina üst örtüsü, konstrüksiyon yüksekliği 100 cm olan uzay kafes çelik konstrüksiyondan oluşmaktadır.

Arazideki kot farkından dolayı alt zemin kat konumunda bulunan ve güney cephedeki avlulardan gün ışığı alan bodrum kat, servis girişleri, kütüphane teknik hizmetleri, kitap deposu, toplantı salonları, personel mekanları ve bina teknik mekanlarını içermektedir. Zemin kat, kütüphane ana giriş katı konumundadır ve bu katta; ana giriş holü, kütüphane ana holü, okuma salonları, kafeterya, kitap satış, yönetim ofisleri gibi işlevler yer almaktadır. Diğer katlarda, farklı kullanımlara hitap eden okuma salonları, ofisler, bilgi işlem merkezi, nadir eserler bölümü, kareller gibi işlev alanları ile kütüphane uzman personeli için gerekli mekanlar yer almaktadır.

Mustafa İnan Kütüphanesi, genel kütüphane işlevleri ile bütünleşik olarak, toplantı, söyleşi, film izleme, sergi gibi farklı kültürel etkinliklere ev sahipliği yapacak çeşitli mekanları ile üniversite yaşamında sürekli kullanılabilecek bir merkez konumundadır. Kütüphane genel kullanım saatleri dışında da sürekli hizmet verecek olan kendi kitabını okuma salonu, binanın kampüs içinde günün her saatinde yaşayan bir odak olmasına olanak sağlayacaktır.

Öğrenci ve öğretim üyelerine hizmet eden, günlük gazete ve dergi okuma salonu, başvuru kitapları salonu, tezler salonu, ana kitap salonu, süreli yayınlar salonu, nadir eserler salonu gibi mekanlar ana hol ve galeri boşlukları ile birbirlerine açılarak bütüncül bir mekan oluşturmaktadır. Bu bütüncül kurgu, zaman içinde doğacak veya değişecek gereksinimlere uyum olanağı sağlayacaktır. Kendi kitabını okuma salonu, görsel işitsel merkez gibi farklı güvenlik ve ortam koşulları gerektiren salonlar ise bu bütüncül kurgu içinde ayrılmaktadır.

Okuma salonları, binanın kuzey kesiminde yer almakta ve kuzey cephesinden indirekt gün ışığından azami düzeyde yararlanmaktadır. Uzman odaları ve kütüphane ofisleri ise binanın güney kesiminde yer almakta, avlulu bir kurgu ile kontrollü bir şekilde gün ışığına açılmaktadır.Binanın yönlendiği ve kampüsten genel yaya yaklaşımına açıldığı kuzey cephesinde oluşturulan dış mekan düzenlemesi, okuma salonlarının baktığı alanın görsel niteliğini yükseltmenin yanında, bina önünde oluşan dış mekan kullanımını organize etmeye yöneliktir. Bina boyunca konumlanan yansıma havuzu, okuma salonları ile kampüs ana yaya ve taşıt aksı arasında tampon alan oluşturmakta, binaya yaklaşımı kontrol altına alarak görsel ve akustik sorunlar doğmasını önlemektedir.

Bina dış cephelerinde; klinker esaslı cephe paneli, fiber takviyeli beton prekast paneller, kompozit metal levha gibi farklı kaplama elemanları kullanılmıştır. Eğrisel çatı örtüsü bakır kaplıdır. İç mekanlarda, kullanım yoğunluğu ve mekan işlevine göre farklı döşeme kaplamaları kullanılmıştır. Giriş holü ve ana hollerde doğal taş zemin kaplamaları kullanılırken, akustik gereklilikler doğrultusunda okuma salonlarının dolaşım alanlarında vinil, oturma alanlarında halı kaplamalar kullanılmıştır. Tavanlarda, akustik performansa sahip alçı ve ahşap paneller kullanılmıştır. İTÜ Mustafa İnan Kitaplığının iç donanımı, İTÜ Mezunlarının bağışları ile tamamlanmış, bağış sahiplerinin adları verilen salonlar zemin kaplamalarındaki renk farklılıkları ile ayrıştırılmıştır.