Budowa WRT54G występuje w kilku wersjach, różniących się nieznacznie pod względem wyglądu zewnętrznego. Wszystkie modele oparte zostały na układzie dostarczającym łącze Wi-Fi oraz 5 portowym przełączniku. Porty przełącznika domyślnie przypisane są do dwóch sieci wirtualnych z których jeden udostępnia łącze internetowe (tzw. port WAN). Pozostałe porty są przeznaczone do podłączenia urządzeń należących do sieci lokalnej. WRT54G zawiera 2 anteny połączone z urządzeniem typowym złączem TNC o odwróconej polaryzacji.
Pierwsze routery zawierały procesor MIPS taktowany 125 MHz, 16 MB RAM oraz 4 MB pamięci flash przeznaczonej na oprogramowanie układowe. W późniejszych modelach wprowadzono procesor taktowany 200 MHz. W modelu WRT54GS dodatkowo podwojono wielkość RAM i flash oraz wprowadzono SpeedBooster, zwiększającym prędkość średnio o 30% przy współpracy z kompatybilnymi urządzeniami.