La sculpture est le résultat d'un concours de design. Après le choix de l’artiste, de nombreuses préoccupations techniques concernant la construction de la sculpture et de son assemblage se levèrent. Son entretien ? Sa maintenance ? plusieurs structures en acier permettent son soutien. Les premières pièces de la structure, deux anneaux d'acier, furent mis en place en février 2004. Ensuite, une triangulation croisée en tubes fut montée entre ces deux anneaux.

L'intérieur fut conçu et construit de telle manière qu'aucun point spécifique ne puisse être en surcharge, ce qui aurait eu pour effet de déformer la peau extérieure en créant des courbures indésirables. De plus, la structure interne fut conçue de manière à se dilater et se contracter au gré des fluctuations de températures. Pour y parvenir, chaque pièce fut réalisée pour permettre un mouvement relatif entre elles mais sans appliquer de contrainte sur l'une d'elle. De ce fait, les deux anneaux supportant la sculpture peuvent bouger indépendamment l'un de l'autre et la sculpture peut bouger indépendamment des deux anneaux.

De l'oxyde de fer fut utilisé pour donner l'effet miroir lors du polissage.

Les 168 plaques d'acier inoxydable ont été usinées grâce à un logiciel de modélisation tridimensionnelle, et de contreforts métalliques soudés sur leur face intérieure pour obtenir une meilleure rigidité. Environ un tiers des plaques (et toute la structure interne) fut fabriqué à Oakland, désassemblé puis transportés à Chicago par camions. Les plaques furent réassemblées par soudure sur le site, générant plus de 744 mètres linéaires de cordons de soudure.

La sculpture était entièrement montée mais pas encore polie lors de l'inauguration du Millennium Park le 15 juillet 2004. Alors que les travaux de polissage devaient recommencer le 24 juillet, le succès populaire de l'œuvre convainquit les responsables du parc de la laisser visible plusieurs mois. En janvier 2005 pour permettre à une équipe de 24 métallurgistes de l'Ironworkers Local 63 de polir les soudures entre chaque. Pour meuler, passer au papier de verre et polir les cordons de soudure, six niveaux d'échafaudages furent montés sur le pourtour de la sculpture. Des cordes d'escalade et des baudriers durent être utilisés pour atteindre certains points de la sculpture difficilement accessibles. Chaque soudure de la Cloud Gate nécessita un polissage en cinq étapes pour obtenir son aspect miroir.

Son extérieur poli reflète et déforme le panorama urbain de la ville.