En 1959, ont lieu les premières études de la Tour Montparnasse pour doter le nouveau quartier d’un élément phare. Le projet est critiqué pour sa hauteur et entraîne des ralentissements jusqu’en 1966. En 1968, le Ministre de la culture André Malraux accorde le permis de construire aux architectes de l’AMO (Agence d’architecture de Maine-Montparnasse) : Urbain Cassan, Eugène Beaudouin, Louis de Hoÿm de Marien et Jean Saubot. En 1969, le Président de la République Georges Pompidou permet la construction d’un ensemble avec centre commercial et en avril 1970, la première pierre est posée.
Pour des raisons d’urbanisme, la tour doit être construite juste au-dessus du métro qui doit être protégé par un corsage en béton armé. En octobre 1970, les fondations sont achevées à l’emplacement de l’ancienne gare de Montparnasse (56 piliers de béton armé de 3,5 mètres de diamètre, jusqu’à 70 mètres en dessous du niveau de la rue). Inaugurée le 18 juin 1973, c’est à ce moment-là le plus haut gratte-ciel de Paris (210 mètres). Elle s’insère dans le prolongement de l’axe créé par le Palais de Chaillot, le Trocadéro, la Tour Eiffel, le Champ-de-Mars et l’École militaire, en parallèle avec l’axe historique.
Sa base a la forme d’une amande de 50 × 32 mètres, avec une échancrure triangulaire à ses deux extrémités, elle pèse 130 000 tonnes, compte 6 niveaux souterrains et 58 étages de 1 700 m2 en moyenne chacun, le tout surmonté d’une terrasse sur le toit offrant une vue à 360°. Avec 30 000 m2 de commerces et 100 000 m2 de bureaux, la tour Montparnasse est le premier ensemble immobilier européen de son époque. Le bâtiment compte 5 monte-charges et 25 ascenseurs (chacun d’eux ne desservant qu’un groupe d’étages). Le plus rapide est celui qui relie sans escale le rez-de-chaussée au 56e étage, à une altitude de 196 mètres en 38 secondes.