Медаль складається з двох частин: нижньої, що має восьмигранну форму, та верхньої, близької до прямокутної форми. Нижня частина виготовлена зі сплавів металу жовтого та сріблястого кольорів, центральна частина, кругла по формі, має синє емалеве покриття. На гій - рельєфне зображення портрету П.Р. Поповича та стилізоване зображення ракети. Верхня частина вгорі та внизу має два вузькі прорізи, через які закріплена тонка металева пластинка, обтягнута синьою муаровою стрічкою. Кріплення здійснено загинанням кінців пластини з і зворотного боку. Там же закріплена пружинна застібка. На лицевому боці на синій стрічці дві стилізовані зірки, виконані з металу жовтого кольору.
В верхній та нижній частинах медалі зроблені отвори, через які за допомогою кільця з'єднані верхня та нижня частини. На зворотному боці восьмикутної частини виконано напис по центру - "Льотчик-космонавт 4 Павел Романович Попович. 1930-2009", по дузі - "Ассоциация музеев космонавтики". Внизу - два Ордена Леніна.
Медаль вкладена в ложемент футляру, виготовленого з тонкої листової пластмаси чорного кольору. З лицевого боку футляр обтягнутий темно-синім бархатистим матеріалом. Футляр закривається кришкою з прозорого матеріалу.
До медалі додається посвідчення, лицева сторона якого синя, глянцева. Посвідчення має інформацію про те, що Державний політехнічний музей нагороджується медаллю від Асоціації музеїв космонавтики
