Скульптурна композиція має дуже складне і унікальний пристрій. Стовп, встановлений на гранітному підставі, тримає корабель, в якому розташовується фігура Петра Великого. Несучі конструкції пам'ятника виготовлені з нержавіючої сталі, а на них закріплені облицювальні елементи з бронзи. П'єдестал, тура і фігура царя збиралися окремо, і монтувалися разом вже в готовому вигляді.
З нержавіючої сталі виготовлені і ванти корабля. Підвісні ванти сплетені з кількох тросів і міцно закріплені. Для зменшення ваги вітрила створили не суцільнолитими, всередині порожнин встановлений металевий каркас, а виготовлені вітрила з міді. Облицювання постаменту, корабля і статуї виконана з бронзи високої якості. Спочатку метал обробили піскоструминним апаратом, потім Патинована. Щоб уберегти бронзу від окислення і руйнівної дії навколишнього середовища, її покрили спеціальними захисними воском і лаком.
В руці Петро I тримає позолочений сувій. Андріївські прапори встановлені на підшипниках, і служать флюгерами, хрести на них також позолочені. Як і в багатьох великих пам'ятниках, всередині пам'ятника Петру I є сходи, для того, щоб можна було стежити за станом об'єкта. У залізобетонна підстава вбудовані фонтани, які створюють ефект рухомого корабля, що розтинає хвилі.
Серед москвичів пам'ятник викликав неоднозначну реакцію. Серед жителів міста була проведена акція під гаслом "Вас тут не стояло" проти установки пам'ятника. Монумент іронічно порівнювали з фігурою сіяча з роману Ільфа і Петрова "Дванадцять стільців". З порушенням історичних традицій виконані ростри пам'ятника. Зазвичай, їх прикрашали трофейними прапорами з повалених кораблів. У разі монумента Церетелі, растри увінчані Андріївськими прапорами, тобто згідно з історичними та військовим канонам, виходить, що російський імператор воював проти флоту своєї країни.