توسع خيالي يضاعف من المساحة المتوفرة، ويقدم شكلاً جديداً لبناء موجود بالأصل. يحيط المبنى الجديد المكعبي الشكل بمبنى المكتبة القديم الذي يعود تاريخه إلى عام 1980 من كل جوانبه، وهذا ما يعطي المكتبة الوطنية مظهراً جديداً في المدينة. من خلال كسوتها الخارجية المصنوعة من مظلات نسيجية على شكل معينات، تدمج المكتبة بتلاعب جميل ومرح بين الظهور والإخفاء. تعمل الأغطية البيضاء المدعومة بالكابلات المعدنية، والمشدودة من ثلاث جهات، كوسيلة للوقاية من أشعة الشمس، وتعكس من جهة أخرى شكل الخيمة العربية التقليدية بطريقة منخفضة الطاقة. كان التباين الكبير في درجة الحرارة في مدينة الرياض يشكل تحدياً كبيراً لواجهة البناء، ففي الصيف يمكن أن تصل درجة حرارة الكابلات إلى 80 درجة مئوية مما يدفعها للتمدد، بينما في الشتاء قد تؤدي البرودة الشديدة في الليل إلى تقلص هذه الكابلات، حيث يمكن أن تنخفض درجة الحرارة أحياناً لأقل من درجة الصفر مئوية. تم الأخذ بعين الاعتبار هذه المتغيرات عن طريق تعديل درجة شد الكابلات. تم تحقيق زيادة في التكييف الحراري وتخفيض في استهلاك الطاقة بشكل واضح من خلال نظام التهوية بالطبقات وتبريد الأرضية، الذي تم استخدامه للمرة الأولى في الوطن العربي. يشكل البناء القديم في الوقت الحالي جزءاً داخلياً يتضمن مركزاً للمعلومات داخل بناء المكتبة الجديد. تمت إعادة بناء قبة المكتبة باستخدام الفولاذ والزجاج لتسمح بدخول أشعة الشمس، وأصبح سقف البناء القديم قادراً على توفير مساحة ذات إطلالة جميلة ومضاءة للقراءة. يقع بهو المدخل الرئيسي في الطابق الأرضي، كما تم توفير مكان منفصل للنساء في الطابق الأول.