Не довольствуясь теоретическим изучением математики и подчиняясь тому увлечению античностью, которое было господствующим в культурных кругах Флоренции начала XV в., Брунеллески вместе со своим другом и сподвижником скульптором Донателло в 1403 г. едет в Рим, где они с увлечением фанатических новаторов осматривают, измеряют и зарисовывают античные здания и развалины, производят раскопки. Вазари в своей биографии Брунеллески, как обычно опирающейся на современные источники, так описывает это путешествие. «Продав участок земли, который он имел в Сеттиньяно, они уехали из Флоренции и направились в Рим. Здесь, увидев величие зданий и совершенство постройки храмов, он был так поражен, что казался безумным. И так начав измерять детали и чертить планы этих зданий, он и Донато, без устали продолжая это все, не жалели ни времени, ни расходов и не пропускали ни одного места, не осмотрев его, как в Риме, так и вне его — в Кампаньи, измеряя все, что казалось им хорошим. И Филиппо, будучи освобожден от домашних забот, так погрузился в свои занятия, что не заботился ни о еде, ни о сне, его интересовала только архитектура, причем архитектура прошлого, т. е. древние и прекрасные законы ее, а не немецкие, варварские, которые были в большом ходу в его время… Он все время записывал и зарисовывал данные об античных памятниках и затем постоянно изучал эти записи. Если случайно они находили под землей куски капителей, колонн, карнизов или фундаментов зданий, они организовывали работы и выкапывали их, чтобы изучить надлежащим образом. Из-за этого по Риму о них прошла молва, и когда они проходили по улицам, одетые в чем попало, их называли "искателями кладов", и народ думал, что они занимаются "геомантией", чтобы найти клад…»[444]

Знание математики, пусть самое элементарное, и внимательное изучение античных построек и выделяет молодого Брунеллески из числа достаточно многочисленных флорентийских архитекторов, работавших по старинке, пользуясь приемами и методами, завещанными дедами и прадедами и раз навсегда усвоенными в мастерской учителя.

В 1404 г. Брунеллески впервые выступает как архитектор и инженер, высказываясь среди ряда других специалистов по техническим вопросам достройки Флорентийского собора, с которым затем будет связана вся его творческая жизнь. Вазари сообщает: «И имел он два величайших замысла: первый — вернуть на свет божий хорошую архитектуру, полагая, что найдя ее, он оставит о себе не меньшую память, чем это сделали Чимабуэ и Джотто; второй — найти, если это ему удастся, способ возвести купол Санта Мария дель Фьоре во Флоренции. Трудности этого дела были таковы, что после смерти Арнольфо Лапи, не появилось никого, у кого бы хватило духа, чтобы попробовать возвести его без деревянных арматур, требующих величайших расходов. Он никогда не сообщал об этом своем намерении ни Донато, ни одной живой душе, понятно, что в Риме он изучал все трудности, которые преодолены в Ротонде, и соображал как можно возвести подобный купол»[445].