In der Gipsformerei der Staatlichen Museen zu Berlin werden verschiedenste Materialien malerisch nachempfunden, von Stein über verschiedene Hölzer bis zu Metallen. Hinzu kommt die Reproduktion der Bemalung farbig gefasster Originale wie im Fall der Büste der Nofretete. Die Imitation der originalen Oberflächenerscheinung eines Materials ist eine große Herausforderung, die viel Erfahrung, aber auch technische Experimentierfreude und Improvisationstalent verlangt.
Die Patina eines Bildwerkes, Risse und nachträgliche Veränderungen, werden im Sinne der musealen Herangehensweise der Gipsformerei mit übernommen. Damit die Replik die gleichen Spuren der Zeit aufweist wie das Original, wird die Farbe beispielsweise an einigen Stellen wieder abgeschabt. Durch die aufwendigen Bemalungen sind die Museumsrepliken kaum von den Vorlagen zu unterscheiden.
Das wichtigste Hilfsmittel der Skulpturenmaler sind die Malmodelle. Diese sind in direkter Gegenüberstellung mit dem Original bemalte Abgüsse, die dessen Farbigkeit so exakt wie möglich wiedergeben. In enger Abstimmung mit diesem Modell wird auf einer Schellackgrundierung mit Pinseln oder Schwämmen die Farbe aufgetragen. Inzwischen wird verstärkt mit Pflanzenfarben gemalt, um die Museumsrepliken den ursprünglichen Kunstwerken noch perfekter anzunähern.
Eine besonders aufwendige Bemalung erfolgte im Herbst 2015 mit der Einführung der neuen Nofretete-Replik. Grundlage war eine Farbabgleichanalyse des Rathgen-Forschungslabors. Hier werden Original-Pigmente verwendet und wo möglich historische Malverfahren angewandt. Auch ein geschliffenes Bergkristallauge wird für die neue Nofretete-Replik verwendet.