Brunelleschis utførte kuppelen (1417–1434) på domkirken Santa Maria del Fiore i Firenze, den første kuppelen som ble oppført i Italia siden antikken. Den gigantiske kuppelen, som er rundt 46 meter bred, skulle ha vært umulig å oppføre med gotikkens teknikker, men Brunelleschi hadde inngående kunnskaper om romernes modelleringsteknikker, gjennom formidlingen fra den romerske arkitekten og arkitekturteoretikeren Vitruvius. Brunelleschi kombinerte den antikke romerske arkitekturens teknikk med gotikkens spissform. Han valgte å bygge kuppelen som en dobbel skallform som var lettere, sterkere, og enklere å bygge enn alle foregående kupler.