La sala circolare, del diametro di quasi 20 metri, e i locali perimetrali sono compresi in un volume a pianta ottagonale, rivestito in ceppo di Albino, tipica pietra lombarda, inciso con motivi decorativi a stelle. Una calotta emisferica funge da copertura per l’intera struttura ottagonale. 

Le colonne ioniche in marmo di Crevola del portico introducono nell’atrio, che in origine attenuava la luce esterna con un colore azzurro scuro con stelle argento.

Il planetario, donato alla città di Milano dall’editore Ulrico Hoepli nel maggio 1930, era attrezzato con uno strumento Zeiss modello II che proiettava il cielo stellato sul rivestimento interno in tela della cupola. Dopo i danni nel bombardamento dell’agosto 1943, la tela fu sostituita nel 1956 con l’attuale rivestimento in pannelli metallici che, alla base della cupola, riproducono lo skyline della città.

Altre architetture significative di Piero Portaluppi:

Restauro di casa degli Atellani, 1919-1921, Corso Magenta 65
Sede della Società Filatura Cascami Seta, 1921-1924, Via Santa Valeria 1/3/5
Sede della Società Metallurgica Italiana, 1924-1927, Via Giacomo Leopardi 18
Casa Radici-Di Stefano, 1929-1931, Via Ulisse Aldrovandi 3; Via Giorgio Jan
Casa d’abitazione in via Foppa, 1933-1934, Via Vincenzo Foppa 4
Case Wassermann, 1935-1935, Viale Lombardia 17
Sede della Federazione dei Fasci Milanesi (con G. Albicci, L. Mattioni, G. Reggio, M. Salvadè, M. Tevarotto, M. Zanuso), 1937-1940, Piazza San Sepolcro; Via Valpetrosa 2; Via Fosse Ardeatine 4; Via Zecca Vecchia 1
Arengo, logge e portici della Manica Lunga del Palazzo Reale (con E.A. Griffini, P.C. Magistretti, G. Muzio), 1937-1942-1956, Piazza del Duomo; Via Guglielmo Marconi 1/3; Via Rastrelli 1