Новый этап в биографии заповедника наступил после того, как по распоряжению президента Ильхама Алиева с 2011 года начались масштабные комплексные работы по его благоустройству, а самое главное, строительству нового здания музея, в котором можно было бы задействовать самые современные технологии, применяемые в этой сфере. По итогам объявленного Министерством культуры и туризма Азербайджана международного тендера право на возведение нового здания музея получила латвийская компания "Dd студио", известная тем, что предоставляет полный спектр услуг по созданию современного музея - от исследования идеи до ее окончательной реализации.
Комплексный подход оказался как нельзя более оптимальным при выполнении заказа на создание постоянной экспозиции музея при таком объекте Всемирного наследия ЮНЕСКО, как Гобустанский историко-художественный заповедник. Латвийские эксперты досконально изучили и саму эту уникальную местность, и находящиеся там петроглифы. Затем было принято решение о темах и расположении выставочных залов, определены инновационные технологии, необходимые для создания современного музея, который мог бы быть интересным для посетителей разных возрастных групп, уровня образования, национальностей и т.д.
В новой экспозиции присутствуют различные цифровые технологии - сенсорные экраны со специально разработанными мультимедийными программами, в том числе образовательные и развлекательные игры, интерактивные стенды, 3D-видео, проекционные системы, трехмерные инсталляции, компьютерные программы, восковые фигуры и видео. Цифровые технологии в музее используются бок о бок с традиционным способом представления музейных экспонатов и информации. Наряду с выставочными залами здесь действуют также библиотека, фотолаборатория, научно-исследовательский отдел, зал заседаний и кинозал на 45 зрителей в формате 3D.
Выставочная часть музея включает несколько залов. В зале "Гобустан: Всемирное культурное наследие ЮНЕСКО" представлена информация о более чем 200 мировых памятниках культуры, аналогичных Гобустану. В зале "Природная среда Гобустана" туристы оказываются в техногенно-иллюстрированной среде, соответствующей реальному ландшафту. На сенсорном экране можно наблюдать анимационное представление, отражающее изменения Каспийского моря в течение тысячелетий, получить сведения о природе, флоре Гобустана. Всего в музейном фонде собрано более 100 тысяч археологических материалов. В тематических залах экспозиции в формате 3D знакомят посетителей с понятиями первобытных людей о красоте и с их художественным воображением, позволяют отследить эволюцию наскального искусства в ранний период человечества.