De tentoonstelling werd ontworpen door de Engelse vormgever James Gardner. Het was een museum met een boodschap. Er werd getoond hoe mechanisering en automatisering de productie hadden verhoogd en het leven makkelijker hadden gemaakt. Je kon zien hoe de moderne maatschappij zo zijn problemen had, van milieuvervuiling en uitputting van natuurlijke energiebronnen tot overbevolking, maar ook hoe de techniek hiervoor oplossingen aandroeg. Allerlei natuurwetenschappelijke principes en hun technische toepassing waren te zien. De computer maakte al vroeg deel uit van de tentoonstelling. Heel bijzonder was dat de bezoekers overal aan mochten zitten en draaien om zelf te kunnen ondervinden hoe iets werkte. Er konden 1500 bezoekers tegelijk in het gebouw aanwezig zijn, en later zelfs 2000. De nodige voorzieningen, zoals bijvoorbeeld een restaurant, waren uiteraard aanwezig. Zeer veel techniekliefhebbers zijn door deze prachtige tentoonstelling op het pad naar hun hobby en latere beroep gezet.

James Gardner (1908-1995) was de belangrijkste Britse naoorlogse tentoonstelling- en museumontwerper. Veel belangrijke evenementen van de Britse regering en het Britse bedrijfsleven werden door hem vormgegeven. Hij heeft niet alleen de oorspronkelijke Evoluon tentoonstelling van 1966 ontworpen, maar ook een belangrijke bijdrage geleverd aan de nieuwe elementen die in 1985 werden toegevoegd.

Over de vraag wie het Evoluon ontworpen heeft heerst reeds lang een controverse. Reeds jaren speelt onder Evoluon liefhebbers de vraag of L. Ch. Kalff, die binnen Philips verantwoordelijk was voor alle artistieke aangelegenheden, de vorm van het Evoluon bedacht in een gesprek met Frits Philips, waarbij hij de schotelvorm schetste op een servetje, of dat de Eindhovense architekt L.L.J. de Bever de vorm bedacht. Kalff was de belangrijkste vormgever bij Philips, hij ontwierp bijvoorbeeld ook het uiterlijk van apparaten zoals radio's, Philips paviljoenen op grote tentoonstellingen en hij bedacht het wereldbekende Philips beeldmerk. Een bijzonder gebouw wat hij ontwierp is het dr. A. F. Philips Observatorium.

Volgens de Bever, die net was afgestudeerd, het Evoluon was zijn eerste serieuze project, was hij het die een aantal futuristische vormen bedacht, want hij wist dat ruimtevaart en dergelijke zaken op dat moment heel erg in de mode waren en het gebouw wegens de technische tentoonstelling hier op moest aansluiten, en een van de vormen die hij bedacht was de vliegende schotel. Deze vorm is toen door Kalff aan Philips voorgelegd, die hier direct enthousiast over werd.

Maar in de memoires van Frits Philips staat dat het Kalff was die de vorm bedacht, en dat deze voorstelde er De Bever bij te halen omdat het zo'n grootschalig project zou worden dat hij het alleen niet af kon.

Welk van de twee verhalen nu het juiste is, is nog steeds niet helemaal duidelijk.

De N.V. Hollandse Beton Maatschappij te Den Haag heeft de constructiemogelijkheden aangegeven, de berekeningen gemaakt en uiteindelijk het geheel uitgevoerd. T.N.O. te Delft heeft aan de berekeningen een belangrijke bijdrage geleverd. Het was nog nooit eerder geprobeerd een gebouw in de vorm van een schotel neer te zetten, dus er was erg veel reken- en experimenteerwerk nodig voordat een betrouwbare constructie bedacht was.

Voor het Evoluon was een driehoekig terrein van 5,8 ha ter beschikking, met aan alle drie de kanten een drukke hoofdweg. Omdat het gebouw in het zicht van alle weggebruikers zou komen te liggen werd voor een ronde vorm gekozen. Het moest een nieuw herkenningsteken voor de stad worden, dat nieuwsgierigheid moest oproepen en associaties moest leggen met ruimtevaart en de moderne techniek. De koepel heeft een diameter van 77 meter en rust op twaalf V-vormige kolommen. Er ligt een ronde vijver voor van ongeveer dezefde grootte, en een groot parkeerterrein. In de koepel zijn drie concentrische gaanderijen met een breedte van ongeveer 10 meter, met een totaal vloeroppervlak van ongeveer 4700 vierkante meter. Naast de koepel is een radartoren van 60m hoog geplaatst, achthoekig van vorm en 3 m in doorsnee. Ten westen van de koepel staat het dienstgebouw met restaurant, garderobe, toiletten enzovoort. In de kelder hiervan was ook een tentoonstellingsruimte en een filmzaal.

Foto's van de opening van het Evoluon, toen liefkozend door het Philips personeels de "Kalffs-oester" genoemd, zijn te zien op een aparte pagina.

Het Evoluon had elk jaar ongeveer een half miljoen bezoekers zijn poorten zien passeren. Maar in 1989 werd wegens dalende bezoekersaantallen en de daardoor ontstane steeds grotere exploitatieverliezen de tentoonstelling gesloten. Toen werden de om de koepel heen liggende gebouwen aangepast en uitgebreid zodat het Evoluon complex als een zakelijk conferentiecentrum kon worden gebruikt. Van 1993 tot 1998 heeft er in de koepel nog een grote tentoonstelling gestaan, maar deze was specifiek gericht op producten van Philips, en kon alleen bezocht worden door genodigden, zoals relaties van Philips, maar ook scholen en verenigingen.

In 1994 werd er voor het Evoluon een groot nieuw gebouw geplaatst met een auditorium en bioscoop voor 440 personen.