Stölden uppenbarades strax före klockan sju i morse då väktare upptäckte en utskuren glasruta och ett sönderbrutet hänglås, enligt radiokanalen France Info. En maskerad man ska ha filmats av en av museets övervakningskameror.
– Det här är ett allvarligt brott mot det humanistiska världsarvet, sade Christophe Girard, Frankrikes biträdande kultursekreterare vid en presskonferens, rapporterar BBC.
Stölden är organiserad enlig Girard som också sa att man nu kommer att se över museets säkerhetssystem.
De stulna tavlorna är Picassos Le pigeon aux petits pois, La pastorale av Henri Matisse, L'olivier près de l'Estaque av Georges Braque, Amedeo Modiglianis La femme à l'éventail och Fernand Légers Nature morte aux chandeliers.
- Jag är särskilt bedrövad och chockad av den här stölden, som är ett oacceptabelt angrepp på Paris kulturarv, säger stadens borgmästare Bertrand Delanoë i en kommuniké.
Delanoë önskar att alla medel nu sätts in för att hitta de stulna mästerverken.
Tavlorna är kända över hela världen och bedöms som nästan omöjliga att sälja på konstmarknaden. Enligt tidningen Le Monde görs den här typen av stölder därför ofta på uppdrag av konstsamlare som vill inlemma verken i sina egna samlingar.
- Det här är naturligtvis crème de la crème, toppsaker av respektive konstnär, säger konstexperten Claes Moser.
Han påpekar att de stulna tavlorna är i en egen division och att det inte finns något pristak när det gäller de främsta objekten av världskonstnärer som exempelvis Modigliani eller Picasso.
- Det bästa bästa av Picasso kan kosta 700 miljoner eller en miljard. Och det är samma med en Modigliani, det kan också kosta 500 till 700 miljoner kronor om det är topp-topp-objekt.
Claes Moser tror inte att de går att sälja vidare.
- Det är klart att det är osäljbart på marknaden, men det läggs kanske som säkerhet i andra affärer i andra branscher, exempelvis droghandeln.
De kan också användas för utpressning mot försäkringsbolag eller museet - och det tror Moser är en trolig händelseutveckling.
Att det skulle handla om en gentlemannatjuv anser han osannolikt.
- Förr i världen handlade det om någon konnässör som ville köpa en sådan här målning och hade ett hemligt rum i källaren där han gick och tittade på sina stulna tavlor, men det finns nog inte längre. Det är nog brottssyndikat som ligger bakom det här.
