باغی که آرامگاه در آن ساخته شده 20 هزار مترمربع وسعت دارد طول مقبره خیام 18 متر است و بلندای آن به 22 متر می رسد در ساخت پیکره و قسمت بیرونی آن از بتن استفاده شده که هسته فلزی بنا را سرپا نگه می دارد دور تا دور آرامگاه با درختان کاج محاصره شده و نمونه ای از تلفیق هنر معماری مدرن و قدیمی ایرانی را به نمایش گذاشته است سازه این بنا از نام خیام که به معنی خیمه دوز است الهام گرفته شده و شکلی از یک چادر یا خیمه که خود را بالا کشیده به نمایش می گذارد مقبره خیام برگرفته از اندیشه ها و علم اوست و به کلاه درویشان یا قطعه الماسی تراش خورده شباهت دارد این بنا ده پایه دارد که عدد 10 می خواهد اولین عدد دو رقمی ریاضی و پایه اعداد اصلی را نشان دهد از هر پایه دو تیغه به شکل مورب و مارپیچ بالا رفته که در انتها همدیگر را می برند و سقف بنا را می سازند این تیغه ها در سمت دیگر فرود می آیند و شکلی پیچیده از طراحی را نشان می دهند چنین شکل هندسی و عدد 10 آن هر دو نمادی از دانش ریاضی خیام هستند