Mit einer feierlichen Eröffnungszeremonie wurde am 8. Juni 2004 der Erweiterungsbau des Thyssen-Bornemisza-Museums in Madrid eingeweiht. Der Neubau am Palast Villahermosa am Paseo del Prado, in dem die Sammlung des inzwischen verstorbenen Barons Thyssen-Bornemisza seit zwölf Jahren der Öffentlichkeit zugänglich ist, wurde von einer Architektengemeinschaft aus insgesamt sechs spanischen Architekten entworfen. Federführend waren Manuel Baquero und Francesc Pla beteiligt, die aus einem geladenen Auswahlverfahren erfolgreich hervorgegangen waren. Rafael Moneo hatte den Palast im Jahr 1992 zum Museum umgestaltet.

Der Erweiterungsbau, in dem die Sammlung der Witwe des Barons, Carmen Cervera, mit 220 neuen Werken auf rund 8.500 Quadratmetern ausgestellt wird, umfasst 20 neue Säle. Der Anbau erstreckt sich bis auf ein Grundstück mit zwei Wohngebäuden, die zum Zweck der Erweiterung komplett ausgehöhlt wurden, um sie der neuen Nutzung anzupassen. Lediglich Fassadenteile wurden stehen gelassen, um die Straßenfront des Paseo del Prado nicht zu verändern.
Das Gebäude an sich ist eine Stahlkonstruktion, die rückwärtige Gartenfassade ist mit Metall verkleidet und mit Fensterschlitzen vertikal gegliedert. Eine Art „inverses Oberlicht“ bildet den Abschluss des Daches und leitet nicht etwa Tageslicht ins Gebäudeinnere, sondern überstrahlt das Gebäude nachts mit künstlichem Licht.
Die Bauarbeiten für das 38-Millionen-Euro-Projekt hatten zwei Jahre in Anspruch genommen.