Bereits im Februar 2004 begann man mit dem Bau des Fundaments für das zukünftig höchste Gebäude der Welt. Da der Boden in Dubai sehr sandig ist, musste dabei ein großer Aufwand getrieben werden. Man entschloss sich dazu, 200 große, sowie 600 kleinere Betonpfähle so weit in die Erde zu treiben, dass sie durch den Sandboden in den darunterliegenden Sandstein gegründet wurden. Die großen Pfähle hatten eine Länge von 50 Meter und die kleineren waren 36 Meter lang.
Auf diese Pfähle wurde nun eine 7000 Quadratmeter große Stahlbetonplatte, mit 1,75 m Dicke angebracht. Sie besaß also ungefähr die Dimension eines Fußballfeldes. Nachdem die sogenannte Gründung abgeschlossen war, begannen 2005 die Hochbauarbeiten. Von nun an waren ca. 2000 Bauarbeiter in drei Schichten rund um die Uhr auf dieser Baustelle tätig, bis ca. 5 Jahre später, also 2010 der Burj Khalifa eingeweiht wurde.
Die Bauarbeiter waren vor allem Inder und Pakistani, die für wenig Geld, aber für ihre Verhältnisse, unter hohen Sicherheitsmaßnahmen arbeiteten. Die Aufmerksamkeit der Weltöffentlichkeit, die Dubai mit dem Burj Khalifa bewusst auf sich gelenkt hatte, wollte man nicht verstimmen, indem man das Leben der Bauarbeiter fahrlässig aufs Spiel setzte.
Bauen in solcher Höhe bringt große Schwierigkeiten mit sich und fordert zwingend neue Entwicklungen. Vor allem das Betonieren wurde zum Problem.
Ebenfalls zum Problem wurden die hohen Außentemperaturen von bis zu 50°C, weshalb z.B. im Sommer nur nachts betoniert werden konnte und zudem die Bestandteile des Betons vor dem Mischen abgekühlt, bzw. ein Teil des Wassers durch Eis ersetzt werden musste.
Der größte Teil des Turms ist, wie schon erwähnt, als Stahl-Beton-Konstruktion ausgeführt, die an der Spitze in eine Stahlkonstruktion übergeht. Dabei besteht das Gerippe aus Stahl (Gitter), welches dann mit Beton aufgegossen wird. Hierbei wurde vor allem die Schalungstechnik angewandt. Das bedeutet, dass zuallererst ein geometrisch exaktes Negativ der entsprechenden Turmstelle gefertigt werden musste. War diese Schalung fertig, wurde sie mittels Kränen am Zielort angebracht und mit dem Beton ausgegossen. Beim Burj Khalifa mussten sehr viele, unterschiedliche Schalungen hergestellt werden, was an der, sich verjüngenden und spiralförmigen Form lag.
Ein weiteres Problem stellte der Lastentransport in diesen Höhen dar. Es wurden selbst kletternde und hydraulische Kräne mit Dieselbetrieb eingesetzt. Die Kräne klettern im Kern des Burj Khalifa in Führungsrahmen, die fortwährend erneuert und dem Fortschritt des Turms angepasst werden mussten und mit dem Turm wachsen. Die Rücksprünge der einzelnen Gebäudesäulen ermöglichten einen weiteren Standort für äußere Kräne. Auch die Schalung für den Betonkern kletterte automatisch mit der Errichtung des Turms mit.
Für die Arbeiter wurden fünf übereinanderliegende Arbeitsbühnen bereitgestellt, welche eine fließende Arbeit am Bau gewähren sollten. Den relativ hohen Sicherheitsstandart ermöglichte ein selbstkletterndes Schutzschildsystem, das die Arbeiter im Notfall auffangen konnte