Глубокое изучение античной архитектуры позволило Брунеллески по-новому использовать достижения готики: ренессансная четкость членений придает могучую плавность общей устремленности ввысь знаменитого купола, строгой гармоничностью своих архитектурных форм уже издали определяющего облик Флоренции.

Искусство Брунеллески основывалось на логике, подтвержденной математическими расчетами. Он первым из художников Возрождения понял, какую помощь искусству может оказать математика. Он был одним из основателей научной теории перспективы, открывателем ее основных законов, имевших огромное значение для развития всей тогдашней живописи.

Теоретические изыскания Брунеллески развил его ученик и последователь Леон Баттиста Альберти. Он разработал планомерное применение античных ордеров и показал в своей постройке палаццо Руччелаи во Флоренции способы их применения и сочетания. Возрождение античного зодчества давало в руки архитекторов новую строительную систему, принципиально отличную от готики.

Масштабы и пропорции античной ордерной системы соответствовали масштабам и пропорциям человеческой фигуры. Возрождение системы, неразрывно связанное с именем Брунеллески, соответствовало новому эстетическому мышлению, основным принципом которого являлась соразмерность человеку.

Именно ордер обеспечил переход от замкнутого средневекового замка-крепости к красивому и открытому для внешнего мира классическому палаццо итальянского Ренессанса.

Другом Брунеллески был великий итальянский ваятель Донателло. Связывая пластику с архитектурой, он первый по примеру древних создает статуи, свободно стоящие, со всех сторон обозримые, сами по себе полноценные, что, однако, не исключало их гармонического сочетания с архитектурой.

Донателло первый добивается в рельефе истинного впечатления пространства. В соблюдении законов перспективы он сближает раннеренессансную пластику с живописью и окончательно отходит от принципов и форм готики.

Новаторство Донателло продолжает его статуя юного Давида — первая совершенно обнаженная скульптура в итальянском искусстве XV века, а его статуя кондотьера в Падуе — первый конный монумент Ренессанса и родоначальник всех конных статуй, воздвигнутых в европейских городах в последующие века.

Диапазон творчества Донателло обширен. Один из его шедевров — знаменитая кафедра для певчих во флорентийском соборе, украшенная рельефными изображениями пляшущих младенцев-ангелов.

В этот период продолжается работа по расширению теоретических основ искусства. Живописец Пьеро делла Франческо на склоне лет изложил правила линейной перспективы.

Правила эти были представлены в виде последовательной системы определений, аксиом и теорем. Тем самым было положено начало новой математической науке — начертательной геометрии.

Занятия анатомией становятся обязательными для всех художников. Так что художники по необходимости становятся учеными — математиками и анатомами. Видными художниками пишутся трактаты по правилам рисунка, по законам композиции.

Гигантский скачок в истории европейской живописи знаменует творчество друга Брунеллески и Донателло живописца Мазаччо. Рано умерший, ему не было и двадцати восьми лет, Мазаччо считался первым художником после Джотто, понял суть его творчества и развил его.

Его фреска «Троица» как бы раздвигает стены храма, создавая иллюзию углубленного пространства с соблюдением научно обоснованных законов перспективы. Вся композиция покойна и торжественна. В умении распределять свет и тени, в создании четкой пространственной композиции, в силе, с которой он передает объемность, Мазаччо намного превосходит Джотто.

Кроме того, он первый в живописи изображает обнаженное тело и придает человеку героические черты, прославляя человеческое достоинство.

На знаменитых фресках Мазаччо в капелле Бранкаччи в церкви дель Кармине во Флоренции — таких, например, как «Чудо со статиром» и «Изгнание из рая» — много лет после их создания будут учиться величайшие мастера Высокого Возрождения: Леонардо да Винчи, Микеланджело, Рафаэль.