به نظر مىرسد كه نام آن - « مسجد بىبى خانم » - از مدرسه‌اى گرفته شده كه تيمور به نام همسرش ايجاد كرده است . ازاين مدرسه چيزى باقى نمانده ، ولى معلوم است كه مسجد و مدرسه در درون ديوارهاى شهر در نزديكى دروازه آهنين قرار داشته است و تيمور راسته بازار بزرگى ساخت كه از فضاى باز جلوى اين بناها تا به جايى كه بعدها ريگستان ناميده شد ، كشيده شده بود . درهريك از زاويه‌هاى بيرونى مسجد مناره‌اى وجود دارد . مدخل ورودى نماى پيشين شمالى داراى يك ايوان طاقدار با مناره‌هاى استوانه‌اى مشرف بدان است . اين مدخل به يك صحن مستطيلى متصل مىشود . در ميانهء هر سمت ايوانى قرار گرفته است . در جوانب غربى و شرقى موازى با جانب شمالى - چهار سرسرا در پشت طاقگان صحن وجود دارد . اين سرسراها مركب از رديفى ستون است كه هر چهار ستون گنبد مجوفى را حفاظت كرده است . در جانب جنوبى نه سرسرا وجود دارد . در پشت ايوانهاى جانب غربى و شرقى اتاقهاى گنبدى قرار دارد . ايوان عبادتگاه تقريبا دوبرابر ساير ايوانها است و مناره‌هاى شش ضلعى مشرف بدان است . بلندى قوس ايوان 66 / 30 متر و بلندى جدار ايوان 88 / 40 متر است ؛ گلدسته‌هاى مناره‌ها به احتمال بالغ بر ده متر بالاتر از جدار ايوان طراحى شده است . در اينجا دو كتيبه تاريخدار موجود است : تاريخ 801 / 1398 در اتاقك گنبدى عبادتگاه و تاريخ 808 / 1405 در مدخل ورودى . از اين رو مىتوان فرض كرد كه اين بنا با ساختمان نماى پيشين اصلى تكميل شده است . حجم و اندازه مسجد قابل مقايسه با مسجدهاى ايران و يا ماوراءالنهر نيست . بعضى از ويژگيهاى شاخص آن شايان يادآورى است . نمود عمودى اين مسجد را هشت مناره و ارتفاع عظيم جدار ايوان عبادتگاه ايجاد كرده كه در پشت آن گنبد عبادتگاه از صحن مسجد غيرقابل رؤيت است . طاقگان يك طبقه دور صحن بر بلنداى ديواره افزوده است . گنبدهاى ميانى جوانب شرقى و غربى بر روى ساقه گنبدهاى استوانه‌اى بلند استوار است و بلندتر از جداره ايوانهاى مربوطه‌شان - كه كوتاهتر از جداره عبادتگاه است - طراحى شده است . مناره‌هاى چندضلعى مدخل عبادتگاه - كه شبيه مناره‌هاى مدخل ورودى كاخ آق‌سراى شهر سبز است - از معمارى مسجدهاى ايران وارد اينجا شده كه در جاى خود داراى اتاقكهاى گنبدى ايوانهاى كوچكتر و مناره‌هاى زاويه‌اى است . با اينكه جداره‌هاى ايوان و بناهاى گنبدى از آجر ساخته شده‌اند ، ولى طاقبندى و نيز ستونها سنگى هستند . كاربست سنگ در سمرقند دوره تيمورى اهميت خاصى دارد چون سنگ و مرمر حتى در دوره صفويان ايران بندرت و آن هم فقط در كف‌بندى و پوشش بدنه پايينى ساختمانها استفاده مىشد ؛ البته به استثناى پايه‌هاى ساختمانها كه بناچار از سنگ ساخته مىشد . اين ويژگى چنان غيرعادى بوده كه توجه بابر را - كه يادآور سخنان شرف الدين على