Анализируя архитектурный образ комплекса, Б. Г. Калимуллин приходит к заключению, что в нем отражена схема летнего башкирского аула. Ассоциацию с аулом усиливают возвышающиеся над крышей угловые башенки, которые напоминают легкие летние юрты.
Интерьеры основного корпуса предельно просты, никакой пышности нет и у фасадов. А. П. Брюллов полностью учел замечание В. А. Перовского о том, что мастера в Оренбурге редки, и они очень дороги. Прямоугольные оконные проемы фасадов, как внешних, так и дворовых, заглублены в нишах, имеющих трехлепестковые или килевидные арки. Это решение придает зданию восточный колорит. Внешние углы здания выделены сужающимися кверху ризалитами, каждый из которых завершен башенкой. Переход к ней решен расширяющимся кверху сталактитовым фризом. Ризалиты с башенками расположены попарно и выделяют также вход во внутренний двор.
Центральный элемент комплекса — мечеть. Ее восьмиугольная форма необычна. Есть два мнения на этот счет. Б. Г. Калимуллин считает, что А. П. Брюллов стремился придать мечети форму тирмэ (юрта старейшины в центре летнего башкирского аула). Другое мнение в последние годы высказал архитектор С. Е. Смирнов, он считает, что весь комплекс создан «по архитектурным образам древнего Булгара».[27]
Конструктивно в мечети три элемента: восемь одинаковых стен, купол и контрфорсы по всем восьми углам, гасящие боковой распор купола. Большие стрельчатые окна придают зданию определенную легкость, а их арки служат для передачи давления купола на стены в углах здания, усиленных контрфорсами. Если интерьеры корпуса предельно просты, то интерьер мечети был достаточно репрезентативен. Это обширный зал, лишенный мебели, только напротив входа, несколько правее оси, на которой стоит минарет, находилась деревянная кафедра с шатровым верхом, увенчанным шпилем с позолоченной луной.
В обработке интерьера применены пилястры, играющие не только декоративную, но и конструктивную роль: они усиливают стены по углам здания. Карниз, отделяющий купол от стен, составлен из классических профилей или обломов. Капители пилястр являются одновременно пятами арок. Лицевая сторона их имеет форму неправильного пятигранника и, по определению Б. Г. Калимуллина, напоминает нагрудник башкирки.
Большое впечатление производил интерьер купола, разделенный горизонтально на три части, верхняя из которых решена в виде синего неба. В центре его расположено сияние, лучи которого образуют восьмиугольную звезду, вокруг сияния 8 полумесяцев и множество восьмиугольных звезд. Все это позолочено. От середины сияния опускалась хрустальная люстра. В описании, помещенном в брошюре «Караван-Сарай»
