Архитектурно-планировочное и объемно-пространственное решение должны были создать наилучшие условия для жизни Дворца. В здании четко разграничены парадные и деловые части комплекса. Анфилада двухсветных помещений связывает все примыкающие к ней корпуса. В композиции Дворца ясно определилось взаимодействие главного и подчиненных ее элементов.

Принципиальная планировочная и объемная схема здания, наметившаяся в конкурсном проекте, претерпела значительную эволюцию в последующих стадиях проектирования. В процессе работы над проектом по мере внимательного изучения задания достигалось соответствие формы внутреннему содержанию сооружения. Изменился объем пионерского театра, план концертного зала и его пропорции, положение группы артистических помещений и лестниц внутри корпусов. Композиция постепенно освобождалась от усложняющих ее элементов, от нарочитой симметрии второстепенных деталей. Форма приближалась к функции и функция диктовала форму. Еще большими изменениями сопровождалась работа над архитектурой фасадов здания. Здесь можно проследить три этапа. 

В конкурсном проекте главный фасад высотой 10 м представляет собой сплошную колоннаду в одной плоскости с остеклением при шаге колонн 4 м. Портик главного входа имеет десять колонн и подобный же портик с более стройной колоннадой решает фасад концертного зала.

Объем аудитории имеет немасштабное для малого пролета покрытие, также не оправдан круглый в плане купольный объем театра, измельчены формы торцовых корпусов (принят мелкий ритм окон с модулем 4 м), над кровлями выступают лестничные клетки, гипертрофированы размеры площади парадов.

В дальнейшем на стадии проектного задания главный фасад снизился до 8 м, опоры переместились внутрь здания, шаг колонн увеличился до 6 м, в портике главного входа — восемь колонн. Снизилась высота концертного зала, вместо портика фасад решен ритмом опор, перешедших в плоскость витража.

Упростился и план аудитории, однако по-прежнему остается немасштабным ее конструктивное решение. Все еще сложен и претенциозен объем пионерского театра. Но укрупнился модуль торцовых корпусов (6 м), исчезли надстройки лестниц, уменьшились размеры площади. 

И, наконец, в рабочем проекте и затем в натуре портик главного входа становится шестиколонным (шаг колонн— 8,4 м), фасад концертного зала утрачивает наружные опоры, объем фойе перекрывается консольно, здание становится еще ниже, кровля приобретает обратный уклон и вход в здание решается скульптурным фризом. Аудитория получает криволинейное очертание в плане и масштабное конструктивное решение, нарушается симметрия в планировке пионерского театра, простой объем, подчиняется общей композиции.

Процесс эволюции масштаба и образа сооружения можно проследить и на примере второстепенных элементов здания. Дворец постепенно становится все более соразмерным маленькому человеку, своим будущим хозяевам — пионерам.

Архитектура обретает легкость и воздушность, приближается к окружающей ее природе. Выразительнее становятся контрасты композиции. Смягчается противоречие между двумя осями здания, осью главного входа и осью концертного зала. Казавшееся неразрешимым оно в конечном счете придает композиции напряженность и остроту. Степень сложности объемно-пространственного решения комплекса оправдывает спор этих двух осей. В этом споре богатство входного портика побеждает доминирующее положение объема концертного зала.

Принцип свободного и динамического построения объемов Дворца, противопоставление горизонтальных и вертикальных элементов композиции, прямых плоскостей и криволинейных поверхностей, контрасты полированного стекла и выразительной фактуры развивались в разработке фрагментов и деталей фасадов.

Горизонтали главного фасада, подчеркнутой балкой карниза, соответствуют горизонтальные ригели аллюминиевых витражей и противопоставляется ритм выступающих над кровлей торцов клубных корпусов. Широкому шагу стоек витража протяженного корпуса противопоставлен учащенный строй витражей концертного зала, на фоне которого по контрасту читается пластика геральдического рельефа.

Дворец не имеет второстепенных фасадов. Он объемен. Энергично простираются в парк торцовые корпуса, но это сложное объемное построение остается цельным. Этому помогает однотипность средних корпусов. Его не нарушает различное цветовое решение трех торцов, разнообразие деталей пристроек и лестниц. Триптих торцовых панно объединяет в единое целое сложный объем здания. Этому единству способствует и второй план композиции паркового фасада — корпус парадных помещений, связывающий объем Дворца. Характерная для паркового фасада пространственность и многоплановость подчеркивает связь здания с природой.

К проблеме создания образа Дворца пионеров надо было подойти так же свободно, как и к его композиционному решению. Правдивый образ возникает в том случае, когда в архитектуре здание выражает себя естественно и просто, когда в композиции отсутствуют привнесенные, не присущие зданию элементы. Органично выявляются на фасаде косоуры консольных лестниц, простенки появляются там, где это необходимо по внутренней планировке. Большие плоскости витражей фасада отвечают двухсветным парадным помещениям. Все детали архитектуры должны быть простыми и логичными: карнизы там, где они укрывают стены от атмосферных осадков, членение в тех случаях, когда меняется тема фасада и над стеной цокольного этажа покоится витраж, отвечающий большому пространству.

Авторы стремились к архитектуре простой и искренней, настойчиво следовали этому принципу, считая, что в этом случае Дворец может найти оригинальное образное выражение, присущее только ему.

В процессе работы, продумывая комплекс в целом и разрабатывая его элементы, мы изучали образцы отечественной архитектуры, знакомились с образцами архитектуры зарубежной. Нас интересовали принципы композиции лучших сооружений современности, мы присматривались к тому, как решены узлы и детали. Но Дворец не стал от этого произведением подражательным, потому что композиция и архитектура здания выражают внутреннее содержание пионерского сооружения.