Projekt Kompleks składał się z dwóch budynków, mieszczących hotel, kasyno i teatr, utrzymanych w stylu modernistycznym, czerpiąc z architektury Googie. Na ścianie zewnętrznej obiektu znajdował się duży napis z nazwą hotelu, a także malowidła przedstawiające tańczących ludzi i luksusowe samochody. Znak ten zaprojektowany został przez Betty Willis – autorkę słynnego znaku powitalnego Welcome to Fabulous Las Vegas.
Rozrywka i funkcjonowanie obiektu Moulin Rouge był ściśle zintegrowany na każdym poziomie działalności, od pracowników, przez artystów, po zarządców hotelu. Obiektem kierowały między innymi osobistości związane ze światem sportu, rozrywki i biznesu. Moulin Rouge zakontraktował między innymi reżyserów i producentów Clarence'a Robinsona i Benny'ego Cartera, którzy mieli odpowiadać za zapewnienie gościom rozrywki na najwyższym poziomie. Robinson wybrany został na to stanowisko ze względu na 35–letnie doświadczenie w branży artystycznej, a także fakt, iż reżyserował on spektakle w oryginalnym, paryskim Moulin Rouge.