Художник изобразил три пары спортсменов (трое юношей и три девушки). За ними — пустое Садовое кольцо. Композиция строится вокруг белой линии на асфальте, которая обозначает финиш одного этапа и старт следующего. Атлеты приближаются к ней или удаляются от нее. Девушки на картине Дейнеки передают эстафетную палочку мужчинам, которые ее подхватывают. Зрителей художник разместил на правой передней стороне полотна. Из шести различимых здесь фигур три женщины, двое мужчин и один мальчик. На женщинах — нарядные платья, на девушке на первом плане — модные туфли. Мужчина в глубине справа одет в тренировочный костюм, что выдает в нем физкультурника. На груди у него буквы «СССР», что, как считают некоторые искусствоведы, означает, что на картине изображен спортсмен высокого уровня, вероятно, выезжающий на соревнования за рубеж. Мальчик стоит ближе всех к бегущим, что показывает его горячее желание присоединиться к спортсменам.
Существует мнение, что в этой же группе Дейнека изобразил сам себя. На картине присутствует человек, уверенно держащий голову, с четким профилем, напоминающий фотографии Дейнеки 1930-х годов. Изобразив себя среди персонажей эстафеты, художник, по мнению Владимира Сысоева, хотел этим сказать, что находится «в самой гуще повседневной действительности, среди своих любимых героев». Дейнека включил в картину и архитектурные образы: три многоэтажных здания, которые играют роль доминант в композиции и являются ее композиционными краями. В сравнении с довоенными работами художника полотно отличается тщательностью проработки деталей. На первом плане прописаны даже трещины на асфальте, остановившийся у края улицы троллейбус, флаги и другие символы спортивного общества «Динамо» с голубой буквой «Д» на белом фоне.
В изображении эстафеты Дейнека подчеркнул связь между физкультурой и послевоенным восстановлением страны. Ксения Толоконникова считает «Эстафету по кольцу Б» достаточно традиционной работой художника. По ее мнению, автор поступился здесь динамичностью в пользу более тщательной разработки объемов, но картина «столь же щедро источает оптимизм, как и более ранние спортивные работы художника». По мнению Елены Воронович, из-за обилия тщательно прописанных деталей в картине «„Эстафета по кольцу Б“ теряется сила образов, а стилистика социалистического реализма размывает индивидуальный творческий почерк художника». Вне всякого сомнения, в этой картине видно, как Дейнека постепенно изменяет своему традиционному стилю, который постоянно подвергался критике за «формализм», и старается приблизиться к стилистике фильма Ивана Пырьева «Кубанские казаки», которая все больше довлеет над советским искусством конца 1940-х — начала 1950-х годов. Однако недостатки, на которые многие критики обращали внимание после знакомства с картиной (среди таковых отмечаются традиционность и повествовательность, связанные с детальной прорисовкой элементов сюжета и окружающей среды), с течением времени отходят на второй план в сравнении с жизненной и художественной ценностью картины, ее искрящимся оптимизмом.
В репродукции картины «Эстафета по кольцу Б» довольно сложно понять, где именно происходит забег, поскольку гигантское (практически в человеческий рост) полотно при воспроизведении теряет некоторые детали. При ближайшем рассмотрении нетрудно установить, что бегуны находятся на том месте, где сейчас проходит Новый Арбат — а точнее, тоннель прямо под ним, где в августе 1991 года погибли трое молодых москвичей, вставших против танков. Тоннель был прорублен в 1950-е годы, уже после того, как Дейнека написал свою картину, а на ней атлеты бегут со стороны Министерства иностранных дел и станции метро «Смоленская». С левой стороны легко узнать так называемый Дом военно-морского флота с башенками и колоннами, который теперь оказался на углу Нового Арбата. За ним — довольно крупное здание, снесенное при прорубке проспекта Калинина. С правой стороны виднеются красные стены доходного дома князя С. А. Щербатова, построенного в 1912 году, — недалеко от него жил тогда художник.
