Тонкий стан эквилибристки — очевидный контраст с массивной фигурой силача на переднем плане — венчают руки, устремленные к небу. Так героиня пытается обрести равновесие на неустойчивом шаре. Сам образ не уникален: розовый период Пикассо (около 1904–1906 годов) часто еще называют цирковым; цирковые артисты, в том числе акробаты и эквилибристы, населяют множество его работ того времени. Тем не менее в «Девочке на шаре» художнику удалось нащупать интересное композиционное решение: жест главной героини как бы связывает ее фигуру с небосклоном — нетрудно заметить, что и цвет ее трико ближе всего к голубоватому оттенку неба.

В отличие от тонкой, бестелесной фигуры девочки, монументальная спина атлета, занимающая добрую половину переднего плана картины, решена в охристо-розовых, «чахоточных», по выражению Аполлинера, тонах, которые эхом отзываются в землистых холмах фонового пейзажа. 

По мнению некоторых исследователей, образ девочки на шаре восходит к ренессансной иконографии богини судьбы, Фортуны, — тогда как устойчивый куб, на котором сидит атлет, ассоциируется с понятием Доблести. Латинская поговорка гласит: «Sedes Fortunae rotunda, sedes Virtutis quadrata» (дословно «Сиденье Фортуны круглое, сиденье Доблести квадратное»). Неизвестно, подразумевал ли Пикассо подобное толкование образов на картине, но это кажется вполне возможным, учитывая его любовь к художественным аллегориям, а также то обстоятельство, что к 1905 году он уже несколько лет вращался в парижских интеллектуальных кругах и ходил на лекции поэта Мореаса, провозглашавшего возвращение к идеалам греко-латинской литературы.

Несмотря на то что атлет показан художником со спины и мы видим лишь одну его ногу, если присмотреться, можно различить на картине вторую ступню и правое колено: сначала поза силача была несколько иной, но затем Пикассо изменил композицию. По одной из гипотез, это было связано с тем, что живописца волновала тема поддержки — как в моральном смысле (циркачи, как, собственно, и художники-авангардисты, считались в обществе изгоями и могли уповать лишь друг на друга), так и в материально-физическом. В финальном варианте «Девочки на шаре» получается, что эквилибристка отчасти опирается на атлета: если мысленно убрать его фигуру из картины, хрупкое равновесие будет разрушено.

Цирковые артисты у Пикассо никогда не показаны на рабочем месте — сцены с их участием переносятся в пространство некоего условного пустынного ландшафта. Именно это происходит и с «Девочкой на шаре»: пейзаж за спинами главных героев решен в виде последовательности горизонтальных планов разного цвета — на этом фоне вертикальная динамика атлета и эквилибристки воспринимается особенно ярко. Человеческие фигуры на заднем плане — типичный стаффаж*: живописцы XVI–XVII веков взяли за правило изображать их на своих полотнах для оживления пейзажа. Характерно, что эти фигуры развернуты спиной к основной сцене картины и явно удаляются прочь, равнодушные к трюкам, которые репетируют силач и эквилибристка. По одной из версий, это высказывание художника на тему невостребованности их искусства, которое он в значительной степени уподоблял своему.

«Девочка на шаре» — редкий у Пикассо пример композиции с последовательно открывающимися перед зрителем пространственными планами: на первом — атлет; на втором — эквилибристка; на третьем — фигура матери с детьми и собачкой; наконец, на последнем, четвертом, — пасущаяся в пейзаже белая лошадь. Лошадь — сквозной образ на картинах художника этого периода: она появляется также в «Мальчике, ведущем лошадь» и на большом количестве эскизов — например, это «Арлекин на лошади» и «Семья комедиантов».