De meest geavanceerde technologieën op vlak van windengineering, bouwtechniek, structurele systemen, bouwmaterialen en bouwmethoden werden ingezet om de toren te kunnen bouwen. Bouwmaterialen werden onderworpen aan windtunneltesten met snelheden vergelijkbaar met orkaankracht (200 km/u) om extreme omstandigheden te kunnen weerstaan. De gebruikte buizen en verbindingen zijn flexibel, zodat de toren kan buigen met de wind. De twee grootste uitdagingen bij dit project waren de logistieke organisatie van het verticale transport (materialen, arbeiders en afvalverwijdering) om een bouwtempo van twee verdiepingen per week te kunnen aanhouden en het oppompen van beton tot het hoogst mogelijke niveau (585 m). Om het beton te kunnen storten in de bijzonder warme temperaturen (meer dan 45°C), werden speciale betonsoorten ontwikkeld die 's nachts werden gegoten.
De Burj Khalifa voldoet aan de drie criteria vooropgesteld door de CTBUH (Council on Tall Buildings and Urban Habitat) om de titel van hoogste gebouw ter wereld te krijgen: 'Hoogte tot architecturale top', 'Hoogte tot hoogste in gebruik genomen verdieping' en 'Hoogte tot hoogste punt'. Andere wereldrecords voor de Burj Khalifa zijn o.a.: hoogste bewoonde verdieping ter wereld, op een hoogte van 550 m; het hoogste observatieplatform ter wereld, op de 124ste verdieping en de hoogste dienstlift die tot een hoogte van 504 m klimt. Tijdens de piek van de bouwwerken in 2009 waren er meer dan 12.000 arbeiders en bedienden dagelijks aanwezig op de werf. Six Construct was tenslotte de eerste aannemer die beton oppompte tot een hoogte van maar liefst 585 meter!