Bei der Planung des Hauptgebäudes mußten im wortwörtlichen Sinne zwei unterschiedliche Funktionen unter ein gemeinsames Dach gebracht werden. Zum einen sollte es ein Lehrgebäude werden, zum anderen aber auch Wohnungen für Professoren und Schüler bergen.
Hesse siedelte die Lehrräume im erhöhten Mittelrisalit an, die Seitenflügel nahmen die Wohntrakte auf. Das dreiflügelige Gebäude bildet quasi einen Ehrenhof zur Luisenstraße und damit einen repräsentativen Eingang zum Gelände der Tierarzneischule.
Der Stil Hesses lehnte sich auch in anderen Bauten eng an den Klassizismus Karl Friedrich Schinkels an. Die Gestaltung der Fassade mit der flachen Putzrustizierung, den eingeschnittenen Fenstern mit gerader Bedachung und das Motiv des doppelreihigen Rundbogens im Mitteltrakt erinnern deutlich an Bauten Schinkels.

Das Vorbild für das letztgenannte Motiv steht heute noch an seinem originalen Platz auf dem Cäsar und Augustus Forum in Athen. Die "Agoranomion" genannte Bogenreihe bildete wahrscheinlich den Eingang zu einem wichtigen öffentlichen Gebäude aus dem 1. Jahrhundert nach Christus, dessen Zweck aber nicht überliefert ist. Schinkel kannte die Architektur Griechenlands aus verschiedenen Stichwerken und war an den Ergebnissen der Archäologie sehr interessiert. Die originale Bogenreihe wird von drei halbrund geschlossenen Öffnungen gebildet, deren Segmentbögen in rechteckige Rahmen eingestellt sind. Die Zwickel schmücken Rosetten.

Schinkel verwendete dieses Motiv an Bauten unterschiedlichster Funktion. Wahrscheinlich die früheste Spiegelung findet sich als freie Adaptation bei einem Entwurf für ein Fasaneriemeisterhaus im Berliner Tiergarten, 1825 (so nicht verwirklicht). Anstelle der Rosetten schmücken hier jedoch Hirschköpfe den Bau.

Auch die Wagenremise in Klein-Glienicke zeigt die griechische Bogenstellung. In dieser Reihung wurde es zu einem vielfach von Schinkels Schülern benutzten Arkadenmotiv.
Die Doppelung des Motivs durch Supraposition ist ebenfalls keine genuine Leistung Hesses. Schinkel hatte sich damit seit Mitte der 1820er Jahre bei Planungen für die Fassade des Hamburger Stadttheaters und auch in den Entwurfsvarianten für Berliner Vorstadtkirchen beschäftigt. Diese Fassaden kamen zwar nicht zur

Ausführung, wurden aber von Schinkel in Stichwerken publiziert.

Noch deutlicher zeigt sich die Verwandtschaft bei dem Theater in Frankfurt /Oder, das fast zeitgleich mit dem Berliner Hauptgebäude nach Schinkels Entwürfen entstand (1835 – 1842, abgerissen). Wie in Berlin war der Mittelrisalit etwas höher als die Seiten und von einem Giebel überfangen. Auch in Bezug auf den bauplastischen Schmuck lassen sich Gemeinsamkeiten erkennen, beide Giebel schmücken Relieffeldern, und anstelle der Rosetten des Athener Motivs finden sich bei beiden Bauten Büsten.

Der Bildhauer Ludwig Wilhelm Wichmann (1788-1859), der in Berlin den bauplastischen Schmuck schuf, war ein angesehener Künstler. Schüler Johann Gottfried Schadows, wurde Wichmann 1819 Mitglied der Berliner Akademie und lehrte dort Ornamentik. Ein weiterer wichtiger Bestandteil seines Schaffens waren Porträtbüsten. An dem Hauptgebäude zeigen die Bildnismedaillons in den Zwickeln oben Förderer der Naturwissenschaften, in der unteren Reihe Begründer von Veterinärschulen. Hesse beschrieb sie 1843 wie folgt:

"In den Nischen stehen die Büsten derjenigen Männer, welche um die Veterinärkunde und bei Gründung der an verschiedenen Orten errichteten Thierarzneischulen sich Verdienste erworben haben. An dem oberen Geschosse befinden sich die Bildnisse des Aristoteles, Abhyrtus, Ramazzini, Lancisius, Lafosse und Pessina, Männer der älteren und neueren Zeit, welche durch ihre hinterlassenen Schriften über Naturwissenschaften ec. allgemein bekannt sind. Am untern Geschoß befinden sich die Bildnisse der Gründer von Thierarzneischulen, als: Wollstein zu Wien; Bourgelat bei Paris; Kerstein zu Hannover; Abilgard zu Kopenhagen; Cothenius und Langermann zu Berlin."

Hesse erwähnt auch das Giebelrelief, das ebenfalls von Wichmann stammt. "In dem Giebelfelde befindet sich ein Hautrelief [=Hochrelief], welches in der Mitte Borussia als Beschützerin der Wissenschaften darstellt, in der Rechten ein aufgeschlagenes Buch, in der Linken das preußische Schild haltend, unter dessen Schutz die Künste und Wissenschaften einen gedeihlichen Fortgang haben. Von beiden Seiten werden derselben ein Pferd und ein Stier zugeführt. Auf der einen Seite steht eine mit einem Mantel bekleidete männliche Figur docirend, indem sie auf das Pferd hinweiset; auf der andern Seite steht ein Jüngling, welcher die Lehren begierig aufzeichnet".

Im Inneren des Mittelrisalits waren im Erdgeschoß zwei Lehrsäle für je 130 Zuhörer und ein Konferenzzimmer untergebracht. Darüber fand die Bibliothek einen neuen Aufstellungsort im Mezzaningeschoß, dort gab es auch einen Lesesaal und Räume für die verschiedenen Sammlungen. Der große Saal im Obergeschoß war für Prüfungen und Feierstunden gedacht. Er nahm die volle Höhe der Bogenfenster auf. Allegorische Wandmalereien schmückten die Bögen, sie bezogen sich auf "die Hauptzweige des thierärztlichen Unterrichtes", wie Hesse 1843 schrieb. In der Folgezeit zwang die Raumnot jedoch zu einer Degradierung des Saales im Hauptgebäude zum Chemie-Hörsaal. Zur 100-Jahr-Feier der Tierarzneischule 1890 stellte man den ursprünglichen Zustand wieder her und nutzte ihn fortan als Aula.

Anläßlich der gleichen Feier gab man ein Denkmal für Andreas Gerlach bei dem Dresdner Bildhauer Otto Panzer in Auftrag und stellte es im repräsentativen Ehrenhof auf. Das Denkmal steht heute hinter dem Hauptgebäude.

Das Gebäude steht den Veterinärmedizinern erst seit 1990 wieder zur Verfügung. Nach 1945 zog zuerst die sowjetische Kommandantur dort ein, nach 1950 nutzte es das Ministerium für auswärtige Angelegenheiten. Weitere spätere Nutzer waren das Staatssekretariat für Kirchenfragen und das Amt zur Verwaltung des Vermögens der DDR.

Die Hundeställe lagen in zwei Gebäuden um einen kleinen abgeschlossenen Hof mit Brunnen und Bäumen, so daß sie eine eigene Anstalt bildeten. Wie in der Pferdeklinik unterschied man in drei Abteilungen, gesunde, der Krankheit verdächtige und eindeutig erkrankte Tiere. Vorwiegend wurde die Tollwut erforscht und ein besonderes Augenmerk lag deswegen auf dem Stall für die tollen Tiere. Eine "Holzwand mit mehreren kleinen Öffnungen versehen" diente zur Beobachtung. Zu den Sicherheitsvorkehrungen gehörte auch ein speziell angefertigter Kasten für Futter und Wasser, sowie eine weit oben gelegene Luke um andere Tiere –ohne Gefahr für die Menschen- zu wissenschaftlichen Versuchen mit den kranken Hunden zusammen bringen zu können. Wie Albers schrieb, waren "alle diese Vorsichtsmaßregeln […] um so mehr nothwendig, weil man die Thiere in dem Stall frei herumlaufen läßt, damit ihr Benehmen möglichst ungestört beobachtet werden kann".