Das Neue Mercedes-Benz-Museum stellte im Hinblick auf Geometrie, Betonbau und Schalungstechnik in Deutschland – vermutlich in ganz Europa – die größten bautechnischen Herausforderungen überhaupt dar. Im Gegensatz zu den meisten Stahlbetonhochbauten waren hier großflächige, mehrachsige, gekrümmte Bauteile in Stahlbeton herzustellen. Aber auch an einachsig gekrümmte und ebene Flächen wurden hier höchste Anforderungen gestellt.

Die Belieferung mit Sichtbeton musste über die komplette Bauzeit (15 Monate) mit zwei Frostperioden in absolut gleichmäßiger Qualität sichergestellt werden. Die Sichtbetonmenge lag mit ca. 15.000 m³ (ca. 35% der Gesamtbetonmenge) weit über dem üblichen Niveau. Ungewöhnlich war die nahtlos ineinander übergehende Herstellung von Sichtbetonflächen über die gesamte Bauzeit. Hier sollen insbesondere die drei 47 m hohen Hauptkerne des Gebäudes genannt werden, welche in 30 Betonierabschnitten innerhalb von 15 Monaten betoniert werden sollten. In den Untergeschossen schließt sich zudem an einem Kern eine einachsig gekrümmte, überhängende Wand an. Weiter schließen an die Kerne überdimensionale “Schiffsschraubenblätter“ an, die als raumhohe, senkrechte Hohlkästen am Treppenhaus beginnend zur Fassade hin abflachen. Diese Bauteile wurden “Twiste“ genannt. Ober- und Unterseite dieser “Twiste“ bestehen aus zweiachsig gekrümmten Sichtbetonflächen. Weiter wurde mit einem extrem hohen Verdichtungsaufwand gerechnet. Betoniereinsätze mit bis zu 70 gleichlaufenden Flaschenrüttlern waren bei der Erstellung dieses Bauvorhabens eher die Regel.

Die Sicherstellung der geforderten Transportbetonqualität erforderte die Einführung und Einhaltung speziell auf das Bauvorhaben zugeschnittener Qualitätsicherungsmaßnahmen. Zu diesen Maßnahmen gehörten: Qualitätsvereinbarungen mit allen Lieferanten der Betonausgangsstoffe, Prüfung der Anlieferungstemperaturen jeder Zementlieferung, permanente Messung der Zementtemperatur im Zementsilo, automatische Feuchtemessung aller Gesteinskörnungen mit Mikrowellensonden, optische Prüfung der Zementfarbtöne und Entnahme von Rückstellproben jeder Zementanlieferung,  w/z Wert-Prüfung im zweistündigen Rhythmus.

Um den festgelegten Temperaturbereich des Betons von mind. 15°C und höchstens 25°C zu garantieren, wurde ein von der Firma Godel–Beton eigens entwickeltes, neuartiges Kühlsystem im Transportbetonwerk eingebaut. Damit konnte eine Absenkung der Frischbetontemperatur von bis zu 6 Kelvin in den Sommermonaten ermöglicht werden.