Некоторые особенности архитектуры станции «Тимирязевская», которые делают её уникальной в системе московского метро:

• Односводчатая конструкция. 12 Это единственная в Москве станция такого типа, при этом она находится глубоко под землёй (глубина заложения — 63,5 метра). 23
• Постройка по ленинградскому проекту. 1 Это вторая по счёту односводчатая станция московского метро, построенная закрытым способом (первой была «Библиотека имени Ленина»). 1
• Конструкция из железобетонной обделки, обжатой в грунт. 1 Общая длина станционного комплекса — 282 метра. 1
• Размещение блока технологических помещений и совмещённой тягово-понизительной подстанции под единым сводом со станцией. 1
• Декоративные элементы. 1 Путевые стены отделаны жёлто-серым мрамором «газган» и продольной полосой из чёрного камня. 1 Пол выложен тёмным гранитом и мрамором. 1 По центру зала установлен ряд колонн, увенчанных раскрытыми коваными цветками. 1 На торцевых стенах центрального зала размещены два панно из флорентийской мозаики на тему «Природа и человек». 1