เหรียญจักรพรรดิมาลาเมื่อแรกสถาปนาในปี พ.ศ. 2436 มีลักษณะตามที่กำหนดในภายหลัง ตามความในมาตรา 2 แห่งพระราชบัญญัติเหรียญจักรพรรดิมาลา ร.ศ. 114 ซึ่งตราขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2438 ดังนี้

"เหรียญจักรพรรดิมาลานี้มีสัณฐานเปนรูปจักร ด้านน่ามีพระบรมราชสาทิศฉายาลักษณ์ ในพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระมหาพิไชยมงกุฎ ยอดมีรัศมีแลพวงมาไลใบไชยพฤกษ์วงโดยรอบ ที่ขอบจักรมีอักษร แสดงพระบรมราชนามาภิไธยว่า "จุฬาลงกรณ์ บรมราชาธิราช สยามินทร์" ด้านหลังที่ขอบจักร มีอักษรแสดงคุณของผู้ที่จะได้รับพระราชทาน และแสดงศกที่ได้ทรงสร้างเหรียญนี้ว่า "สำหรับปรนนิบัติราชการดี รัตนโกสินทร์ศก ๑๑๒" ที่กลางเหรียญมีอักษรว่า "พระราชทานแก่" แลจะได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้จารึกนามผู้ที่จะได้รับพระราชทานลงในกลางเหรียญที่ใต้พวงมาไล อันมีช่อดอกไม้รับรองอยู่นั้น เหรียญนี้จะได้ห้อยแพรแถบสีเหลืองริมชมภู ห้อยกับเข็มอันมีอักษรจารึกว่า "ราชสุปรีย์" สำหรับติดที่รังดุมเสื้อ ณ อกข้างซ้าย"

• เหรียญจักรพรรดิมาลา ตามพระราชบัญญัติเหรียญจักรพรรดิมาลา ร.ศ. 114 สำหรับพระราชทานแก่บุรุษและสตรี
• เหรียญจักรพรรดิมาลา ตามพระราชบัญญัติเหรียญจักรพรรดิมาลา ร.ศ. 114 ด้านหน้าและด้านหลัง

ต่อมาในปี พ.ศ. 2454 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้แก้ไขรูปแบบเหรียญจักรพรรดิมาลาให้มีลักษณะใกล้เคียงกับเหรียญจักรมาลาซึ่งพระราชทานสำหรับข้าราชการฝ่ายทหาร ปรากฏความตามมาตรา 3 แห่งพระราชบัญญัติเหรียญจักรพรรดิมาลา ร.ศ. 130 ว่า

"เหรียญจักรพรรดิมาลาเทียบเหรียญจักรมาลาของทหาร เปนเหรียญเงินมีสัณฐานเปนรูปจักร์ ด้านหน้ามีรูปพระครุฑพาหอยู่ในวงจักร์ ด้านหลังมีรูปช้างอยู่ในวงจักร์ มีอักษรจาฤกรอบวงว่า "บำเหน็จแห่งความยั่งยืนแลมั่นคงในราชการ" ข้างบนเหรียญมีเข็มวชิราวุธห้อยกับแพรแถบสีแดง ขอบสีเหลืองกับสีเขียว มีเข็มเงินเบื้องบนแพรแถบจาฤกอักษร ราชสุปรีย สำหรับติดที่อกเสื้อข้างซ้าย"

ในปี พ.ศ. 2484 ได้มีการปรับปรุงลักษณะของเหรียญจักรพรรดิมาลาอีกครั้ง โดยยังคงลักษณะของเหรียญเดิมที่กำหนดไว้ตามพระราชบัญญัติเหรียญจักรพรรดิมาลา ร.ศ. 130 เกือบทั้งหมด แต่ไม่มีเข็มคำว่า "ราชสุปรีย" ประดับที่ตอนบนของแพรแถบเหรียญ ตามความบรรยายในมาตรา 7 แห่งพระราชบัญญัติเหรียญจักรมาลาและเหรียญจักรพรรดิมาลา พ.ศ. 2484 ดังนี้

"เหรียญจักรพรรดิมาลามีลักษณะเป็นเหรียญเงินกลมรูปจักร ด้านหน้ามีรูปครุฑพ่าห์อยู่ในวงจักร ด้านหลังมีรูปช้างอยู่ในวงจักร จารึกอักษรโดยรอบว่า “บำเหน็จแห่งความยั่งยืนและมั่นคงในราชการ” เบื้องบนเหรียญมีเครื่องหมายพระวชิราวุธห้อยกับแพรแถบกว้าง 3 เซนติเมตร สีแดงขอบสีเหลืองกับสีเขียว ประดับที่อกเสื้อเบื้องซ้าย สำหรับพระราชทานสตรีใช้ห้อยกับแพรแถบผูกเป็นรูปแมลงปอ ประดับเสื้อที่หน้าบ่าซ้าย"

• เหรียญจักรพรรดิมาลา ตามพระราชบัญญัติเหรียญจักรพรรดิมาลา ร.ศ. 130 ด้านหน้าและด้านหลัง (ในที่นี้ไม่แสดงแพรแถบ)
• เหรียญจักรพรรดิมาลา ตามพระราชบัญญัติเหรียญจักรมาลาและเหรียญจักรพรรดิมาลา พ.ศ. 2484 ด้านหน้า
• เหรียญจักรพรรดิมาลา ตามพระราชบัญญัติเหรียญจักรมาลาและเหรียญจักรพรรดิมาลา พ.ศ. 2484 ด้านหลัง