Павильоны Выставки являются уникальными памятниками архитектуры. Тридцатые годы XX века — время, когда разрабатывались их проекты — были периодом улучшения экономического положения СССР. Советские зодчие создавали такой тип архитектуры, который своими впечатляющими формами должен был возвысить и увековечить эпоху строительства социализма. Архитектурные черты русского классицизма, а также различных национальных стилей лежали в основе поисков новой советской архитектуры. В смешении различных, казалось бы, несовместимых художественных направлений рождались фантастические образы будущего. Обязательными деталями фасадов становились классические шпили, колоннады, арки. Создание таких уникальных элементов значительно увеличивало сроки строительства, что заставило позже, в 1950-е годы, отказаться от этих «излишеств».
Некоторые павильоны повторяли архитектурные формы других сооружений Москвы и Ленинграда. Интересно, что, в свою очередь, «по образу и подобию» павильонов Выставки возводились некоторые здания столицы. Сегодня не только для россиян, но и для многих зарубежных архитекторов, художников и просто любителей искусства дерзновенные по замыслу и исполнению павильоны Выставки являются объектом пристального внимания и изучения. Следует отметить, что, отражая ожидания людей своего времени, каждый создатель павильона стремился сразу же обратить внимание на то главное, о чем он хотел сказать своим творением. Все павильоны были размещены вокруг площади Колхозов и площади Механизации. Здесь были павильоны всех союзных и автономных республик. Были также павильоны «Поволжье», «Дальний Восток», «Советская Арктика», павильоны Московской, Тульской и Рязанской областей, Ленинградской области и северо-востока РСФСР. Помимо двадцати павильонов республик, краев и областей на Выставке было 32 специализированных отраслевых павильона — «Зерно», «Животноводство», «Механизация», «Печать», «Государственная граница» и др.
Площадь Колхозов была разделена на две почти равные части. Передняя, прилегающая к Главному павильону, расчерчена узором мраморных дорожек, врезанных в асфальт. Эта часть площади предназначалась для массовых общественных собраний и митингов. Вторая часть площади была превращена в роскошный цветник по сторонам большого водного бассейна с мощными фонтанами. С наступлением темноты струи фонтана загорались нарядными огнями. Единство площади и ее прямоугольная форма подчеркивались концентричными прямоугольниками, расставленными светильниками и флагами.
Все павильоны Выставки были богато украшены. Их архитектура и художественное оформление напоминали о главных событиях в жизни страны и прекрасно отражали устремления и стиль жизни людей предвоенного времени. Авторы павильонов стремились в своих творениях как можно ярче отразить жизнь народа, традиции и достижения последних лет. Так, фасад павильона Московской, Тульской и Рязанской областей, построенного из камня, бетона и зеркального стекла, был украшен отделкой из нержавеющей стали — нового для того времени материала. А на горельефе, на золотистом, цвета спелой пшеницы фоне, представали фигуры доярок, садоводов, трактористов, овощеводов, они собирали богатый урожай картофеля, огурцов и помидоров. На фасаде нашлось место и лозунгу «Создадим вокруг Москвы и других крупных городов картофельно-овощные и животноводческие базы!».
Архитектура павильона каждой союзной республики была пронизана национальным колоритом. «Архитектура правдива и жизненна не только тогда, когда она обслуживает наши бытовые нужды, но и тогда, когда она, как и другие искусства, создает живой образ, образ жизни» — эти слова известного советского архитектора И.В. Жолтовского в полной мере можно отнести к павильону Узбекской ССР. Создатель сооружения, архитектор С.Н. Полупанов, творчески осмыслил богатейшие традиции древней восточной архитектуры и народного декоративного искусства Узбекистана.
Полет фантазии зодчего подчинен, однако, рациональному началу. Автор проекта павильона известен как архитектор, много работавший над украшением столицы Узбекской ССР — Ташкента. По его проектам в 1930—1940-е годы в городе были созданы административные и театральные здания, здание Дворца культуры и труда. Стремясь придать своим творениям особую легкость и устремленность вверх, он широко применял идею тонкостенных сводов двойной кривизны, родившуюся в результате пристального изучения народной восточной техники строительства, где применение сводов двойной кривизны необходимо потому, что придает зданиям сейсмоустойчивость, столь важную в условиях частых в Средней Азии землетрясений. Этот же прием использован и при создании выставочного павильона, что явственно видно на примере свода центральной части павильона. В данном случае это чисто декоративный прием, необходимый, по замыслу автора, для сооружения, предназначенного рассказать языком архитектуры и изобразительного искусства об истории и современной жизни узбекского народа. В результате возникло редкое по красоте и изяществу здание, оригинальное, не имеющее аналогов как в созданиях зодчих прошлых веков, так и в работах современных архитекторов, поистине жемчужина Выставки.