毛泽东画像的画像板最早由五合板和铝板制成，每逢下雨下雪，画布后面的五合板总是受到雨水浸泡，造成画板变形翘角，影响画像的整体效果。1994年国庆45周年时，经过反复研究试验，对画像板基板进行了调整。新画板为一块手糊成型的平面玻璃钢层压板，弥补了此前多块五合板拼接的不足，使画像效果较之前有了明显改善。
2010年初，天安门管理委员会与北京航空材料研究院合作，研究解决画像悬挂期间的防护问题。北京航材院提出采用航空用蜂窝夹层板制造画像基板的方案，并分别在北京和三亚进行了耐大气自然老化等试验。经过反复试验，效果比较理想。目前，北京航材院对画像基板的研制还在进行中。