Le projet du nouveau complexe muséal de l’Ara Pacis a été conçu par Richard Meier & Partners Architects, un cabinet d’architectes américain qui est à l’origine de certains des musées les plus remarquables de la deuxième moitié du XXe siècle. La mise en chantier du projet a été confiée à la société italienne Maire Engineering et est dirigée, du côté de l’Administration de la ville, par la « Sovrintendenza ai Beni Culturali » et par le service « Città Storica ». L’édifice, qui reste essentiellement inaltéré, a été conçu pour être perméable et transparent vis-à-vis du milieu urbain sans compromettre la sauvegarde du monument. .Un organisme à la silhouette linéaire qui se développe le long de l'axe principal nord-sud et se compose de zones découvertes, de lieux complètement fermées et de zones fermées mais visuellement ouvertes à la pénétration de la lumière.

Le nouveau complexe muséal, qui recompose la file de bâtiments à l’ouest du Trident, est divisé en trois secteurs principaux. L’accès au premier secteur, une Galerie fermée à la lumière naturelle, se fait à travers un grand escalier qui surmonte le dénivellement entre la Via di Ripetta e le Lungotevere et raccorde la nouvelle construction aux églises néoclassiques qui se trouvent devant. L’escalier présente deux éléments qui le rattachent au passé: une fontaine, souvenir du Porto di Ripetta qui se trouvait précisément en ces lieux, et une colonne qui mesure à partir de l'Ara la même distance qui la séparait à l’époque d’Auguste de l’obélisque de la grande méridienne. La Galerie, qui abritera les services d’accueil, aura une double fonction: celle d'introduire la visite du monument et celle de « masquer » l'Ara au sud. Après avoir franchi la pénombre de cette première zone, on accède au Pavillon central où l’Ara est baignée, de jour, de la lumière diffuse des lanterneaux et des vastes verres filtrants. Cette solution a requis l'installation de plus de 1 500 m2 de verre trempé en feuilles de jusqu’à trois mètres par cinq, annulant ainsi l’effet « cage » du Pavillon tout en assurant un maximum de visibilité.

Au nord, le troisième secteur comprend une Salle de congrès disposée sur deux étages avec une pièce pour la restauration. Au-dessus de la salle, une large terrasse ouverte au public donne sur le Mausolée d’Auguste. Profitant du dénivelé entre le Lungotevere et la Via di Ripetta, un grand sous-sol a été réalisé, jouxté par le Mur des Res Gestae, seul élément conservé de l'ancien pavillon. Ces espaces, dont une partie sera destinée à la réalisation d’une bibliothèque, accueilleront aussi les bureaux de la direction ainsi que deux grandes salles à éclairage artificiel où seront exposés les fragments qui n’avaient pas été replacés dans la construction de 1938 et d’autres reliefs importants du monument connu sous le nom d’Ara Pietatis. L’accès à des locaux, qui pourront aussi être utilisés pour des expositions temporaires, se fera soit de l’intérieur, soit à travers deux entrées indépendantes au sud et au nord de la Via Ripetta.

Les matériaux et les technologies
Les matières premières employées et les installations réalisées dans ce nouveau Musée sont de toute première qualité. Le choix des matériaux a pour but l’intégration avec le milieu environnant: le travertin comme élément de continuité de couleur, l’enduit et le verre, capables d’offrir une interpénétration entre l’intérieur et l’extérieur, un effet contemporain de volume et de transparence, de plein et vide.
Le travertin provient des mêmes carrières que celui qui fut utilisé dans les années Trente pour la réalisation de la place Augusto Imperatore et, plus récemment, par R. Meier pour le Getty Center de Los Angeles et d’autres œuvres d’architecture importantes. Son façonnage « en fente » et les propres caractéristiques de la pierre en font un matériau unique, produit selon une technique mise au point par Meier lui-même.
L’éclairage intérieur et extérieur, nocturne et diurne utilise des réflecteurs munis d'accessoires anti-éblouissement, des filtres pour le rendu de la couleur et des lentilles qui cernent et modulent la distribution du faisceau lumineux en fonction des caractéristiques des œuvres exposées.
L’enduit blanc Sto-Verotec, un matériau traditionnel, est employé ici sur des panneaux de verre recyclé de dimensions jamais utilisées jusqu’à présent en Italie. Il se caractérise par un poli extrême, obtenu grâce à sept couches d’application sur matrice vitreuse et à sa réaction « autonettoyante » aux agents atmosphériques.
Le verre trempé qui renferme l’Ara est composé de deux couches de 12 mm chacune séparées par un espace d'isolation rempli de gaz argon et dotées d’une couche d’ions de métal noble pour le filtrage des rayons lumineux. Sa technologie, étudiée pour obtenir une relation optimale entre rendement esthétique, transparence, insonorisation, isolation thermique et filtrage de la lumière, se pousse à la limite des possibilités techniques actuelles.
Le microclimat intérieur est créé par une complexe installation de climatisation qui répond à deux conditions essentielles: être le plus discrète possible par rapport à l’architecture environnante et réagir dans des temps brefs à des causes qui perturbent les conditions thermiques et hygrométriques. Une série de buses crée un rideau d’air qui lèche les grandes baies vitrées, empêchant les phénomènes de condensation et stabilisant la température. À ce dispositif est associée la haute technologie du système à panneaux radiants Seppelfricke SD: un réseau dense de tubes en polyéthylène réticulé électroniquement sous le sol et parcouru, selon les besoins, par de l’eau tiède, chaude ou froide de façon à créer des conditions climatiques idéales: absence de poussières en suspension provoquées par les mouvements convectifs de l’air, diminution sensible des acariens, respect de l’environnement grâce à une économie d’énergie consistante puisque le système ne climatise en fait que les volumes où les visiteurs sont présents.
De plus, le grand salon de l’Ara est desservi par une installation sophistiquée qui permet à l’air de circuler avec un degré élevé de filtrage même dans des conditions d’affluence deux fois supérieures au maximum prévu.