In der Modellbauwerkstatt wird der Modellbauplan von den Modellbauerinnen und Modellbauern umgesetzt. Zuerst wird der Modellsockel als jeweils 1 x 1 Meter große Platte mit den Höhenlinien, Straßen, Gehwegen und Uferböschungen aus Pappelsperrholz gefertigt. Die Außenseiten des Modellsockels wie die Geländeflächen werden gegen Feuchtigkeit mit Polystyrol (2 mm) beschichtet, die Geländeflächen zusätzlich ebenfalls mit Polystyrol in einer Stärke von 0,5 mm zur Gelände-/Straßenraumprofilierung überzogen. Der Modellsockel wird anschließend lackiert. Die Farbgebung differenziert dabei drei unterschiedliche Bereiche (Modellsockel, Wasserflächen, Bäume und Grünflächen). Die Kanten der Bürgersteigprofilierung im Straßenraum bleiben dabei deutlich erkennbar. Kleine grüne Schaumstoffbäume ergänzen das Modellbild.
Die Gebäude des Modells geben als Baumassenmodelle die wesentliche Form der Architektur mit Gebäudemaßen und Höhen im Modell wieder. Sie werden aus lackierten Ureol oder Ecpocel hergestellt, einem sehr gut zu verarbeitenden kantenstabilen Epoxidharz. Alle Teile des Modells werden einheitlich weiß lackiert, um so den Überblick zu erleichtern.
Besondere Bauwerke, wie Dom, Hohenzollernbrücke, die romanischen Kirchen oder das Rathaus werden vollplastisch ausgebildet, dabei werden die Modelle detailliert ausgeführt. So besteht das Modell des Kölner Doms allein aus über 20.000 Einzelteilen. Selbstverständlich ist auch der Rhein mit seinen Brücken Teil des Modells. Dann werden die Modellteile auf die Platten gesetzt, die wiederum auf fahrbare Untergestelle montiert sind. So lassen sich die Platten bewegen und zum Ganzen des Stadtmodells zusammenschieben. So ist das Modell dann im Rathaus Spanischer Bau zu betrachten.
Doch wenn eine Modellbauplatte fertig ist, geht die Arbeit weiter. Ständig entstehen in Köln neue Gebäude, werden neue Projekte geplant. Im Modell können diese Veränderungen nachvollzogen werden. Um schnell auf Veränderungen reagieren zu können, sind alle Baukörper mit Gewindehülsen versehen und mit der Modellbauplatte verschraubt. So können neue Gebäude jeder Zeit eingefügt werden. Mehr noch: Eigentlicher Sinn des Modells ist, die Stadtplanung zu unterstützen. Im Modell können also neue Bauvorhaben ausprobiert werden. So lässt sich überprüfen, wie sich neue Gebäude in das Stadtbild einfügen werden.