Pertama, pada tahun 1930 bagian yang disempurnakan adalah pada tonggak, lingkaran beserta tanda panah.
Kedua, pada tahun 1938 disempurnakan lagi oleh arsitek dari Indonesia Frederich Silaban.
Pada penyempurnaan kali ini, bangunan tugu yang terdiri dari 4 buah tonggak kayu belian, masing-masing berdiameter 0,3 meter, dengan ketinggian tonggak bagian depan sebanyak 2 buah, setinggi 3,05 meter dari permukaan tanah dan tinggi tonggak bagian belakang tempat lingkaran dan anak panah petunjuk arah setinggi 4,4 meter.
Tonggak tersebut terbuat dari kayu belian, sejenis kayu besi atau ulin.
Memasuki tahun 1990-1991, dibangun replika Tugu Khatulistiwa berupa bangunan pelindung yang dibangun secara permanen.
Bangunan pelindung ini berbentuk kubah dan diresmikan pada 21 September 1991 oleh Gubernur Kalimantan Barat saat itu, Parjoko Suryo Kusomo.
Bentuk replika ini 5 kali lebih besar dari ukuran tugu aslinya. Dua buah tongga bagian depan dengan diameter 1,5 meter dan ketinggian 15,25 meter dari permukaan tanah.
Kemudian 2 buah tonggak bagian belakang tempat lingkaran dan anak panah petunjuk arah dengan ukuran 1,5 meter dengan ketinggian 22 meter dari permukaan tanah dengan panjang anak panah penunjuk arah 10,75 meter.
Selain itu, terdapat keterangan simbol berupa anak panah menunjukan arah utara-selatan (lintang 0’ derajat).
Keterangan simbol berupa flat lingkaran yang bertuliskan evenaar (bahasa Belanda) yang artinya khatulistiwa, menunjukkan belahan garis khatulistiwa atau batas utara dan selatan. ]
Sedangkan plat dibawah arah panah tertulis 109 derajat 20’0’’OlvGR, artinya garis khatulistiwa di Kota Pontianak bertepatan dengan 109 derajat bujur timur 20 menit 00 detik GMT (Greenwich Mean Time).
Memasuki ruangan dalam Tugu Khatulistiwa, pengunjung akan melihat foto-foto yang terpajang di dinding bangunan ini.
Foto-foto ini berasal dari era 1930an hingga saat ini. Selain itu ada juga foto kunjungan tokoh penting dari dalam negeri dan mancanegara ke tugu ini.
Selain itu, ada juga penjelasan mengenai pengetahuan dunia astronomi, seperti data bumi, tata surya, bintang, bulan, matahari dan galaxi.
Lukisan relief yang menggambarkan Kota Pontianak dan Tugu Khatulistiwa juga menghiasi dinding di gedung ini.
Menurut pengelola Tugu Khatulistiwa, kedepannya, tugu ini akan dikembangkan dengan berbagai fasilitas dan bangunan baru seperti planetarium, hotel bintang lima, kawasan rekreasi keluarga, water boom, pusat olah raga, pusat kerajinan dan oleh-oleh khas Kalimantan Barat, hingga dermaga untuk kapal wisata.