L'obélisque, d'une hauteur de 20 mètres et reposant sur une assise à degrés, a été construit en granit des Vosges par l'architecte Charles-Désiré Bourgon. Il était initialement orné à mi-hauteur de sculptures en bronze : un médaillon représentant Sadi Carnot en buste et de profil, soutenu par des représentations allégoriques de la Force et de la Paix, au-dessus d'une inscription « AU PRÉSIDENT CARNOT LA LORRAINE ». La Force et la Paix étaient représentées sous les traits de deux femmes se donnant la main ; la Force tenait de la main gauche un rameau de chêne, tout en s'appuyant sur la Paix qui cueillait une branche d'olivier. Ces incarnations de la Force et de la Paix sont parfois interprétées comme celles de la France et de la Russie, car le monument commémore non seulement la mort de Sadi Carnot, mais aussi sa rencontre avec le grand-duc Constantin de Russie qui eut lieu à Nancy le 5 ou le 6 juin 1892, dans le cadre de l'alliance franco-russe.
Les sculptures étaient l'œuvre de Victor Prouvé, et la partie ornementale était due à Eugène Vallin. Mais ces ornements ont depuis été arrachés et fondus par les Allemands pendant l'Occupation, à l'exception du pyramidion.
La pierre porte plusieurs inscriptions difficilement lisibles :
- L. Bourgon, architecte ;
- une inscription mentionnant le « commerce nancéien » ;
- les noms des nombreuses communes ayant participé à la souscription.
L'inauguration s'est faite en présence des ministres Louis Barthou (Intérieur) et Henry Boucher (Commerce). À cette occasion, Prouvé s'est vu remettre la Légion d'honneur par le ministre de l'Intérieur, et un vase réalisé par Émile Gallé.
Les croquis réalisés par Prouvé pour ce monument font partie d'un fonds donné en 1998 au Musée de l'École de Nancy.
En 1983, le docteur Berna, président de l'Académie lorraine des sciences, constatant que le monument avait perdu sa fonction initiale de support de mémoire collective, a proposé à la municipalité d'en faire le gnomon d'un cadran solaire géant, sans succès.
