Navy Distinguished Service Medal er utformet som en rund medalje i forbylt bronse. På advers har den motivet fra en amerikansk ørn, en hvithodet havørn, med utslåtte vinger og med olivenkvist og piler i klørne. Motivet, som er basert på hovedelementet i USAs segl, er omgitt av en blå bord, som har innskriften «• UNITED • STATES • OF • AMERICA •» og «• NAVY •». Langs kanten av medaljen er det en krans av bølgemotiver. På revers har medaljen en trefork omgitt av en laurbærkrans, omgitt av en blå bord med innskriften «• FOR • DISTINGUISHED • SERVICE •» og utenfor dette igjen en bølgekrans. Over medaljen er det plassert en hvit, femtagget stjerne, som i midten bærer et anker. Medaljen er utformet av Paul Manship.