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Le prime opere scultoree e la cupola di Santa Maria del Fiore

Brunelleschi si formò come orafo e come scultore. Conosciuto come autore delle sculture dei Profeti e dei Padri della Chiesa per l'altare di San Jacopo nel Duomo di Pistoia (1399 ca.), nel 1401 partecipò con la formella del Sacrificio di Isacco alla celebre competizione per il progetto della porta bronzea del Battistero di Firenze, vincendo ex aequo insieme a Lorenzo Ghiberti (Brunelleschi rinunciò tuttavia all'incarico, che fu assunto dal concorrente). Si dedicò quindi all'architettura, mettendo a frutto in seguito il suo estro e la sua perizia scultorei solo con il Crocifisso ligneo (1420 ca.) della Cappella Gondi in Santa Maria Novella, dettato forse da una nota polemica nei confronti dell'amico Donatello (autore del Crocifisso conservato in Santa Croce), e con i tondi dei pennacchi della Cappella dei Pazzi, in terracotta invetriata.

Nel 1418 ricevette la commissione per il disegno e la costruzione della cupola di Santa Maria del Fiore, il Duomo di Firenze: grande innovazione sia dal punto di vista artistico sia da quello tecnico, la cupola consiste di due calotte, una interna all'altra, composte di otto spicchi impostati sulla base ottagonale del tiburio. La sua forma goticheggiante, sviluppata in altezza, fu dettata non da una concessione al gusto tradizionale, ma da necessità strutturali: grazie alla minore inclinazione rispetto alla parete concava di una cupola emisferica, gli spicchi poterono infatti essere costruiti senza bisogno di centinature e appoggi da terra, sfruttando la coesione dei mattoni disposti a spina di pesce. Importante caratteristica del progetto è inoltre la presenza degli otto costoloni esterni, che coniugano la funzione strutturale con l'effetto decorativo, raccordandosi ai pilastri angolari del tamburo. Terminata la cupola nel 1434, due anni dopo venne posta in opera la lanterna; nel 1438, infine, Brunelleschi realizzò le quattro tribune semicircolari nei lati del tamburo che non erano sfondati dalle tre absidi.