Nansenmedaljen for fremragende forskning er preget i sølv og ble modellert i 1902 av Gustav Vigeland. På forsiden har medaljen et portrett av Fridtjof Nansen omgitt av innskriften «FRIDTJOF NANSENS BELØNNING FOR FREMRAGENDE FORSKNING». Baksiden bærer innskriften «FRIDTJOF NANSENS FOND TIL VIDENSKABENS FREMME» i en laurbærkrans. Medaljen er opphengt i et bånd som er kongeblått med smale hvite striper på hver side.