Sachverhalt:
A. Zwischen den Brüdern X._ (Beschwerdeführer) und Y._ (Beschwerdegegner) ist seit dem 19. Dezember 2003 der Erbteilungsprozess rechtshängig. Der Beschwerdeführer macht dabei Herabsetzungsansprüche geltend, die im Wesentlichen vor folgendem tatsächlichen Hintergrund stehen:
A.a Am 19. Mai 1966 starb der Vater der Beschwerdeparteien. Gesetzliche Erben waren dessen Ehefrau und die drei Söhne, nämlich der Beschwerdeführer, der Beschwerdegegner und Z._. Das Hauptaktivum des Nachlasses bestand in einer Liegenschaft in Zürich. Der Beschwerdeführer trat seinen Erbanteil am 5. Juli 1974 an seine Miterben ab. Am 8. April 1984 trat auch der Beschwerdegegner, über den alsdann im Juni 1984 der Konkurs eröffnet wurde, seinen Erbanteil an seine Miterben ab.
A.b Am 27. September 1984 starb Z._. Der Beschwerdegegner trat den Erbanteil am Nachlass seines Bruders am 17. Dezember 1985 an seine Mutter ab. Der Beschwerdeführer schloss mit seiner Mutter am 31. Oktober 1986 einen Vertrag betreffend die Nachlässe seines Vaters und seines Bruders. Darin wurde die Versteigerung der Nachlassliegenschaft unter den Vertragsparteien vereinbart. Die Mutter erhielt am 11. Dezember 1986 den Zuschlag für 3.11 Mio. Fr. und wurde als Alleineigentümerin im Grundbuch eingetragen. Sie trat die Nachlassliegenschaft am 22. März 1989 für 3.4 Mio. Fr. an den Beschwerdegegner ab. Von den 3.4 Mio. Fr. sollte der Beschwerdegegner Fr. 500'000.-- bezahlen und 2.05 Mio. Fr. durch Übernahme der Hypothekarschulden tilgen. Die restlichen Fr. 850'000.-- wendete seine Mutter ihm unentgeltlich zu.
A.c Am 26. September 2002 starb die Mutter der Beschwerdeparteien (Erblasserin). Einzige Erben sind ihre beiden Söhne. In ihrem Testament vom 23. Februar 2001 hatte die Erblasserin, Jahrgang 1918, unter anderem den Beschwerdeführer auf den Pflichtteil gesetzt und den Beschwerdegegner zu ihrem Willensvollstrecker ernannt.
B. Im Erbteilungsprozess machte der Beschwerdeführer geltend, zum Nettonachlass von Fr. 108'718.-- seien zufolge Herabsetzung mehrerer lebzeitiger Zuwendungen der Erblasserin an den Beschwerdegegner insgesamt rund 7.8 Mio. Fr. hinzuzurechnen. Die Herabsetzungsklage bezog sich dabei insbesondere auf die Abtretung der Nachlassliegenschaft vom 22. März 1989. Die angerufenen Gerichte entschieden darüber wie folgt:
B.a Das Bezirksgericht Zürich verneinte, dass die Abtretung der Nachlassliegenschaft und ein Anteil vom Liegenschaftsertrag je im Umfang von mehreren Millionen Franken der Herabsetzung unterliegen (E. IV/C/3.3a-h S. 25 ff. und E. IV/C/3.5 S. 63). Es bejahte hingegen die Herabsetzbarkeit der unentgeltlichen Zuwendung von Fr. 850'000.-- (E. IV/C/3.7 S. 64 ff.) und des Forderungsverzichts der Erblasserin gegenüber dem Beschwerdegegner im Zusammenhang mit einem Leibrentenvertrag (E. IV/C/4 und E. IV/C/5 S. 70 ff.). Es stellte einen Nachlass von Fr. 862'552.65 fest und verpflichtete den Beschwerdegegner als Willensvollstrecker, dem Beschwerdeführer den Pflichtteil von 3/8, d.h. Fr. 323'457.25 zu bezahlen (E. IV/D S. 77 ff. und Dispositiv-Ziff. 1 des Urteils vom 19. März 2009).
B.b Auf Berufung des Beschwerdeführers hin bestätigte das Obergericht des Kantons Zürich das bezirksgerichtliche Urteil. Es wies die Klage auch ab, soweit der Beschwerdeführer mehr oder Anderes verlangt hatte (Urteil vom 12. Februar 2010).
B.c Der Beschwerdeführer legte dagegen Nichtigkeitsbeschwerde ein, auf die das Kassationsgericht des Kantons Zürich nicht eintrat (Zirkulationsbeschluss vom 22. Juni 2010).
C. Mit Eingabe vom 26. August 2010 beantragt der Beschwerdeführer dem Bundesgericht, das Urteil des Obergerichts und den Zirkulationsbeschluss des Kassationsgerichts aufzuheben. In der Sache erneuert er seine im kantonalen Berufungsverfahren gestellten Herabsetzungs- und Erbteilungsbegehren mit dem Ergebnis, dass der Beschwerdegegner als Willensvollstrecker zu verpflichten sei, ihm aus dem Nachlass Fr. 2'953'332.20 zu bezahlen, nebst Zins zu 5 % von Fr. 1'125'000.-- seit 1. Januar 2000. Der Beschwerdeführer ersucht um unentgeltliche Rechtspflege. Es sind die kantonalen Akten, hingegen keine Vernehmlassungen eingeholt worden.
Erwägungen:
1. Die Beschwerde gegen das Urteil über eine Herabsetzungs- und Erbteilungsklage betrifft eine Zivilsache (Art. 72 Abs. 1 BGG) in einer vermögensrechtlichen Angelegenheit (vgl. BGE 115 II 211 E. 4 S. 213), deren Streitwert rund 2.6 Mio. Fr. beträgt und damit den gesetzlichen Mindestbetrag überschreitet (Art. 74 Abs. 1 lit. b BGG). Das Kassationsgericht ist auf die vom Anfechtungsgegenstand her zulässige Nichtigkeitsbeschwerde nicht eingetreten, weil der anwaltlich nicht vertretene Beschwerdeführer den formellen Anforderungen an die Rüge- und Begründungspflicht nicht genügt oder Rügen vorgebracht hat, für die ausschliesslich das Bundesgericht zuständig ist (vgl. § 285 ZPO/ZH). Die Frist zur Beschwerde gegen das obergerichtliche Urteil hat deshalb gemäss Art. 100 Abs. 6 BGG mit der Eröffnung des kassationsgerichtlichen Zirkulationsbeschlusses zu laufen begonnen (vgl. BGE 135 III 337 E. 1.3 S. 339 f.) und ist mit Rücksicht auf die Sommergerichtsferien (Art. 46 Abs. 1 lit. b BGG) gewahrt. Auf die Beschwerde kann grundsätzlich eingetreten werden. Formelle Einzelfragen sind im Sachzusammenhang zu erörtern.
2. Hat der Erblasser seine Verfügungsbefugnis überschritten, so können die Erben, die nicht dem Werte nach ihren Pflichtteil erhalten, gemäss Art. 522 Abs. 1 ZGB die Herabsetzung der Verfügung auf das erlaubte Mass verlangen. Wie die Verfügungen von Todes wegen unterliegen der Herabsetzung die lebzeitigen Zuwendungen auf Anrechnung an den Erbteil, als Heiratsgut, Ausstattung oder Vermögensabtretung, wenn sie nicht der Ausgleichung unterworfen sind (Art. 527 Ziff. 1 ZGB). Das bedeutet nach der Rechtsprechung, dass diejenigen Zuwendungen herabzusetzen sind, die ihrer Natur nach gemäss Art. 626 Abs. 2 ZGB der Ausgleichung unterständen, ihr aber durch eine Verfügung des Erblassers entzogen worden sind (BGE 126 III 171 E. 3a S. 173; für den Fall der Schenkung eines Grundstücks mit Befreiung von Ausgleichungspflicht gegenüber den anderen Nachkommen zuletzt: Urteil 5A_338/2010 vom 4. Oktober 2010 E. 11). Dass die Erblasserin den Beschwerdegegner von jeglicher Ausgleichungspflicht gegenüber dem Beschwerdeführer befreit hat (E. IV/C/3.4 S. 62 f. des bezirksgerichtlichen Urteils), ist bereits vor Obergericht unbestritten geblieben. Auf diese Voraussetzung der Herabsetzung einzugehen, erübrigt sich (Art. 106 Abs. 1 und Art. 42 Abs. 2 BGG; BGE 136 I 229 E. 4.1 S. 235; 136 II 304 E. 2.5 S. 314). Streitig war vor Obergericht und ist vor Bundesgericht, ob die Abtretung der Nachlassliegenschaft mit 4.013 Mio. Fr. und der vom Beschwerdegegner seit 1989 bezogene Mietzins mit 3 Mio. Fr. der Herabsetzung unterliegen.
3. Der Beschwerdeführer beruft sich auf die obergerichtliche Würdigung, dass der Verkehrswert der Nachlassliegenschaft im Zeitpunkt ihrer Abtretung zwischen 5.227 Mio. Fr. und 5.74 Mio. Fr. betragen habe (E. 3.1.2 S. 14) und die Differenz zwischen dem Verkehrswert und dem von der Erblasserin und dem Beschwerdegegner vereinbarten Abtretungspreis von 3.4 Mio. Fr. in Zahlen wie in Prozenten (53.7 % bzw. 69 %) beträchtlich sei (E. 3.1.3 S. 15 des angefochtenen Urteils). Eine Verletzung von Bundesrecht erblickt der Beschwerdeführer darin, dass das Obergericht nicht bloss auf das objektive Element des groben Missverhältnisses zwischen Leistung und Gegenleistung abgestellt, sondern am subjektiven Element der Zuwendungsabsicht festgehalten habe. Denn diesbezüglich habe das Bundesgericht eine Überprüfung seiner Rechtsprechung "bei Gelegenheit", die sich hier biete, angekündigt (S. 10 ff. Ziff. 3-7 der Beschwerdeschrift).
3.1 Nach der Rechtsprechung setzt die Ausgleichung bzw. Herabsetzung in objektiver Hinsicht voraus, dass eine unentgeltliche Zuwendung vorliegt, und in subjektiver Hinsicht, dass der Erblasser einen Zuwendungswillen (animus donandi) hat. Die Parteien müssen z.B. bei einer gemischten Schenkung eine unentgeltliche Zuwendung in dem Sinn beabsichtigen, als sie den Preis bewusst unter dem wahren Wert des Kaufgegenstandes ansetzen, um die Differenz dem Käufer unentgeltlich zukommen zu lassen (vgl. BGE 126 III 171 E. 3a S. 173). Das Bundesgericht hat das Erfordernis des Vorliegens einer Zuwendungsabsicht überprüft und daran für die Ausgleichungs- und Herabsetzungspflicht ausdrücklich festgehalten (vgl. BGE 126 III 171 E. 3b/bb S. 174 f.). Es hat die Frage aufgeworfen, ob auch an der Praxis festzuhalten ist, dass den Parteien in subjektiver Hinsicht die Zuwendungsabsicht tatsächlich bewusst sein musste, oder ob vom Vorliegen der subjektiven Voraussetzung bereits dann auszugehen ist, wenn die Zuwendungsabsicht erkennbar gewesen wäre, was bei einem grobem Missverhältnis von Leistung und Gegenleistung zu vermuten wäre. Die Beantwortung der Frage konnte anderer Gelegenheit vorbehalten bleiben. Denn im konkreten Fall hatte das Obergericht aufgrund umfangreicher Beweiserhebungen verbindlich festgehalten, dass das Vorliegen eines Schenkungswillens ausgeschlossen werden könne. Diese Feststellung aber, so hat das Bundesgericht weiter ausgeführt, schliesst nicht nur aus, dass die Parteien die Unentgeltlichkeit tatsächlich erkannt haben, sondern spricht auch dagegen, dass sie wenigstens erkennbar gewesen sein soll, zumal sich die Parteien nach den verbindlichen Feststellungen der Vorinstanz bei der Preisgestaltung auf einen, wie die Vorinstanz feststellte, unabhängigen Schatzungsexperten abgestützt haben. Dieser besondere Umstand wäre geeignet, die Vermutung der Erkennbarkeit ausnahmsweise trotz eines erheblichen Missverhältnisses umzustossen (BGE 126 III 171 E. 3b/cc S. 175 f.).
3.2 Aus BGE 126 III 171 kann nicht abgeleitet werden, das Bundesgericht habe auf das Erfordernis des Vorliegens einer Zuwendungsabsicht als subjektives Element der Ausgleichungs- und Herabsetzungspflicht verzichtet. Das Gegenteil ist nach dem Dargelegten der Fall. In Aussicht gestellt hat das Bundesgericht lediglich, bei Gelegenheit seine Rechtsprechung zu überprüfen, wonach die blosse Erkennbarkeit eines groben Missverhältnisses von Leistung und Gegenleistung für die Annahme einer unentgeltlichen Zuwendung und damit auch der Zuwendungsabsicht nicht genügt (vgl. die Darstellung von EITEL, Berner Kommentar, 2004, N. 116 ff. zu Art. 626 ZGB). Die bisher offen gelassene Frage betrifft den Nachweis der Zuwendungsabsicht und dabei eine Beweiserleichterung durch Schaffung einer Tatsachenvermutung (vgl. dazu FORNI/PIATTI, Basler Kommentar, 2007, N. 9 zu Art. 626 ZGB: ähnlich: WEIMAR, Berner Kommentar, 2009, N. 29 zu Art. 475 ZGB).
3.3 Das Beweisergebnis der kantonalen Gerichte gibt auch heute keinen Anlass die Frage zu beantworten.
3.3.1 Das Bezirksgericht hat auf Grund einer Vielzahl abgenommener Beweismittel festgehalten, der Beschwerdeführer habe weder direkt noch mittels Indizien beweisen können, dass die Nachlassliegenschaft im Zeitpunkt der Abtretung vom 22. März 1989 einen Verkehrswert von 7 Mio. Fr. aufgewiesen habe und die Erblasserin und der Beschwerdegegner davon Kenntnis gehabt hätten. Gegenteils habe sich ergeben, dass die Erblasserin im Zeitpunkt der Abtretung in guten Treuen von einem dem Verkehrswert entsprechenden Abtretungspreis habe ausgehen dürfen. Ein erhebliches Missverhältnis in der Preisgestaltung sei nicht erstellt und deshalb eine Zuwendungsabsicht der Erblasserin zu verneinen (E. IV/C/3.3h S. 61 f.). Das Bezirksgericht hat sich dabei insbesondere auf die Indizien gestützt, dass die Erblasserin selber die Nachlassliegenschaft im Jahre 1986 für 3.11 Mio. Fr. ersteigert habe, dass die Zürcher Kantonalbank in ihrem Bericht von 1988 die Nachlassliegenschaft auf 3.4 Mio. Fr. geschätzt habe und dass die Liegenschaft im damaligen Zeitpunkt offenbar sanierungsbedürftig gewesen sei. Diese Indizien sprächen dagegen, dass die Erblasserin im Zeitpunkt des Abtretungsvertrags (1989) von einem Verkehrswert ausgegangen sei oder habe ausgehen müssen, der zum Abtretungspreis von 3.4 Mio. Fr. in einem groben Missverhältnis gestanden sei (E. IV/C/3.3g/gg S. 56 f.).
3.3.2 Das Obergericht hat sich dem vorinstanzlichen Beweisergebnis angeschlossen und ist davon ausgegangen, auch wenn man eine augenfällige Diskrepanz zwischen deklariertem Kaufpreis und im Prozess ermitteltem tatsächlichen Verkehrswert berücksichtige und auch wenn man an den Beweis eher bescheidene Anforderungen stelle, sei es allenfalls möglich, aber nicht plausibel und keineswegs erstellt, dass sich die Erblasserin beim Verkauf der Nachlassliegenschaft an den Beschwerdegegner einer solchen Diskrepanz bewusst gewesen sei und den Beschwerdegegner damit mit Wissen habe bevorzugen wollen (E. 3.1.3 S. 22/23). Im Einzelnen hat das Obergericht zwar eingeräumt, auf Grund ihres schwierigen Verhältnisses zum Beschwerdeführer habe die Erblasserin durchaus ein Motiv gehabt, dem Beschwerdegegner als bevorzugtem Sohn zusätzlich die Nachlassliegenschaft zu einem Vorzugspreis zu überlassen (E. 3.1.3 S. 15/16). Als entscheidend hat das Obergericht jedoch das Gutachten der Zürcher Kantonalbank angesehen. Es bestünden keine Anhaltspunkte dafür, dass die Erblasserin krasse Mängel der Bewertung hätte erkennen müssen oder auch nur hätte erkennen können. Nichts liege dafür vor, dass die Erblasserin auch nur allgemeine Kenntnisse über den Markt von Liegenschaften gehabt habe. Unter diesen Umständen sei es plausibel und nicht weiter auffällig, dass sie auf die Schätzung der Zürcher Kantonalbank vertraut habe (E. 3.1.3 S. 18). Zusätzlich hat das Obergericht auf die Aussage des Zeugen Dr. N._ abgestellt, der die Erblasserin an der internen Versteigerung im Jahre 1986 vertreten hatte. Danach habe sich der Zuschlagspreis (3.11 Mio. Fr.) im Rahmen dessen gehalten, was er und die Erblasserin als Verkehrswert betrachtet hätten (E. 3.1.3 S. 20 des angefochtenen Urteils).
3.3.3 Der Beschwerdeführer hat das obergerichtliche Urteil erfolglos mit kantonaler Nichtigkeitsbeschwerde angefochten und kann die Sachverhaltsfeststellung und Beweiswürdigung deshalb vor Bundesgericht nicht mehr infrage stellen (vgl. § 281 Ziff. 2 ZPO/ZH i.V.m. Art. 75 Abs. 1 BGG; allgemein: BGE 135 III 1 E. 1.2 S. 3 f.; für die ZPO/ZH: Urteil 5A_122/2010 vom 21. Mai 2010 E. 1.3). Gegen den Nichteintretensentscheid des Kassationsgerichts erhebt er keinerlei Rügen. Die Feststellungen zum tatsächlichen Wissen und zur wirklichen Kenntnis der Erblasserin und zu deren Absicht im Zeitpunkt der Abtretung der Nachlassliegenschaft sind für das Bundesgericht verbindlich (Art. 105 Abs. 1 BGG; vgl. BGE 136 III 305 E. 3.3 S. 309). Gestützt darauf und insbesondere mit Rücksicht auf das begründete Vertrauen in den Schätzungsbericht der Zürcher Kantonalbank muss davon ausgegangen werden, dass das festgestellte Missverhältnis zwischen Leistung und Gegenleistung der Erblasserin tatsächlich nicht bewusst war und von ihr auch nicht erkannt wurde und erkannt werden konnte. Eine aus der blossen Erkennbarkeit des Missverhältnisses abgeleitete Vermutung erwiese sich damit als umgestossen, soweit sie anerkannt werden wollte.
3.4 Der Beschwerdeführer macht weiter geltend, es könne als erstellt gelten, dass der Beschwerdegegner gewusst habe, die Nachlassliegenschaft sei mehr wert, als er der Erblasserin bezahlt habe (S. 11 f. Ziff. 6 der Beschwerdeschrift). Es trifft zu, dass das Obergericht gewisse Indizien dafür gesehen hat, der Beschwerdegegner habe dieses Wissen gehabt. Es ist dann aber davon ausgegangen, entscheidend sei, dass es um das Wissen und Wollen der Erblasserin als Verkäuferin gehe und nicht um dasjenige des Beschwerdegegners als Käufer (E. 3.1.3 S. 15 des angefochtenen Urteils). Da nach dem Gesagten eine Zuwendungsabsicht der Erblasserin verneint werden durfte (E. 3.3 soeben), kann dahingestellt bleiben, ob der Beschwerdegegner als angeblich Begünstigter das Missverhältnis zwischen Leistung und Gegenleistung gekannt hat oder gekannt haben muss (vgl. dazu Piotet, Erbrecht, SPR IV/1, 1978, § 47/I/C/1c S. 305; WEIMAR, a.a.O., N. 27 zu Art. 475 ZGB).
3.5 Aus den dargelegten Gründen ist die obergerichtliche Beurteilung nicht zu beanstanden, dass der Abtretungsvertrag vom 22. März 1989 zwischen der Erblasserin und dem Beschwerdegegner über die Nachlassliegenschaft keine der Herabsetzung unterliegende Zuwendung im Sinne von Art. 527 Ziff. 1 ZGB bedeutet. Inwiefern der Herabsetzungstatbestand gemäss Art. 527 Ziff. 4 ZGB erfüllt sein könnte, legt der Beschwerdeführer nicht dar (Art. 42 Abs. 2 BGG). Er erwähnt die Bestimmung zwar, behandelt jedoch ausschliesslich die Frage der Zuwendungsabsicht (S. 12 Ziff. 7 der Beschwerdeschrift). Er sagt nichts zu der im Fall von Art. 527 Ziff. 4 ZGB geforderten und weitergehenden Umgehungsabsicht (vgl. BGE 128 III 314 E. 4 S. 317).
4. Der Beschwerdeführer macht weiter geltend, der Herabsetzung unterliege auch der beim Beschwerdegegner seit 1989 angefallene Ertrag aus der Nutzung der Nachlassliegenschaft (S. 12 ff. Ziff. 8 der Beschwerdeschrift mit Hinweis auf ein Rechtsgutachten).
4.1 Das Bezirksgericht hat den Anspruch verneint, weil die Ertragsmöglichkeiten aus der Nachlassliegenschaft bereits in eine korrekte Verkehrswertschätzung zum Zeitpunkt der Eigentumsübertragung einfliessen würden. Eine Herabsetzung des (seither) bezogenen Ertrags werde deshalb hinfällig, wenn das Vorliegen einer gemischten Schenkung - und damit die Herabsetzung der Abtretung der Nachlassliegenschaft - verneint werden müsse (E. IV/C/3.5 S. 63).
4.2 Das Obergericht hat dazu (1.) festgehalten, der geltend gemachte Anspruch sei nur denkbar, wenn überhaupt eine Herabsetzung erfolgte, die aber mit Bezug auf die Nachlassliegenschaft verworfen werde. Eine Herabsetzung unter dem Titel der Nutzung sei (2.) so oder anders nicht vorzunehmen. Denn die Modalitäten der Rückleistung im Falle der Herabsetzung seien mit Art. 528 ZGB nur summarisch geregelt, so dass es nahe liege, den für den Fall der Ausgleichung geltenden Art. 630 ZGB analog anzuwenden, der die Berücksichtigung bezogener Früchte nach den Besitzesregeln verlange. Nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts habe die Ausgleichung nach dem Nominalwertprinzip zu erfolgen, so dass eine Herausgabepflicht für den Ertrag aus der Nachlassliegenschaft nicht bestehe. Unabhängig davon hat das Obergericht (3.) die vorinstanzliche Überlegung für überzeugend erklärt und festgehalten, wenn der aus der Sache zu erzielende Ertrag überhaupt erst den Wert der Sache bestimme, wenn also dieser Ertrag herangezogen werde zur Frage, ob eine Herabsetzung überhaupt erfolgen solle, könne er nicht auch noch unter dem Titel Herausgabe der Früchte einen Anspruch begründen, denn dann würde der Belastete jedenfalls wirtschaftlich gesehen das Gleiche doppelt erstatten müssen (E. 3.2 S. 23 f. des angefochtenen Urteils).
4.3 Mit der obergerichtlichen Mehrfachbegründung setzt sich der Beschwerdeführer nur ungenügend auseinander (Art. 42 Abs. 2 BGG; vgl. BGE 133 IV 119 E. 6.3 S. 120). Er vermag namentlich nicht nachvollziehbar zu begründen, inwiefern der Ertrag aus der Nachlassliegenschaft der Herabsetzung unterliegen könnte, wenn die Abtretung der Nachlassliegenschaft selber nicht herabzusetzen ist (E. 3 hiervor). Sein Einwand, der zu erzielende Ertrag bestimme nicht erst den Wert der Sache und habe bestenfalls einen gewissen Einfluss auf die Bestimmung des Wertes der Sache, trifft in dieser allgemeinen Form nicht zu. Je nach Art des Vermögensgegenstandes erfolgt die Bewertung überwiegend oder gänzlich zum Ertragswert (z.B. BGE 125 III 1 E. 5c S. 6 f.: Wohn- und Geschäftsliegenschaft; z.B. BGE 136 III 209 E. 6.2 S. 215 ff.: Unternehmen). Inwiefern diese Grundsätze bundesrechtswidrig nicht oder ungenügend beachtet worden wären, legt der Beschwerdeführer nicht dar. Die kantonalen Gerichte haben festgehalten, dass der Schätzungsbericht der Zürcher Kantonalbank, auf den die Erblasserin berechtigterweise vertraut habe, den Ertragswert der Nachlassliegenschaft, der an eine Treuhandfirma vermieteten Jugendstilvilla, berücksichtigt habe (E. IV/C/3.3g/cc S. 48 f. des bezirksgerichtlichen Urteils und E. 3.1.3 S. 18 des angefochtenen Urteils).
4.4 Keine Stütze findet der geltend gemachte Herabsetzungsanspruch im Rechtsgutachten, das der Beschwerdeführer eingeholt hat und vor Bundesgericht wiederum einreicht (Beschwerdebeilage Nr. 4). Darin (S. 7 f. Ziff. 19) wird auf Art. 630 Abs. 2 ZGB verwiesen, wonach beim Ausgleichungswert "Verwendungen und Schaden sowie bezogene Früchte" unter den Erben nach den Besitzesregeln in Anschlag zu bringen sind. Ungeachtet der Begründetheit des Verweises gilt im Besitzesrecht, dass der Anspruch auf Ersatz für bezogene Früchte neben dem Anspruch auf Herausgabe der Sache besteht, d.h. dass er geltend gemacht werden kann, wenn der Herausgabeanspruch gegeben ist oder einmal gegeben war, dass er hingegen ausgeschlossen ist, wo kein Herausgabeanspruch besteht oder bestanden hat (vgl. BGE 120 II 191 E. 3c/aa S. 194). Allenfalls zu berücksichtigen wären insoweit nur die Erträge des Gegenstandes der ausgleichungspflichtigen Zuwendung (Eitel, a.a.O., N. 59 zu Art. 630 ZGB) bzw. der Wert der Nutzungen und Früchte von Zuwendungen, die der Herabsetzungsklage unterstellt sind (Weimar, a.a.O., N. 46 zu Art. 475 ZGB; vgl. BGE 102 II 329 E. 2d S. 334/335). Die Voraussetzung der Herabsetzbarkeit des Ertrags aus der Nachlassliegenschaft ist deshalb nicht erfüllt, da hier die Abtretung der Nachlassliegenschaft der Herabsetzung nicht unterliegt (E. 3 hiervor). Die erste Begründung des Obergerichts ist somit nicht zu beanstanden. Bei diesem Ergebnis erübrigt es sich, auf die weiteren Begründungen, namentlich auf die Frage nach der Herabsetzbarkeit von Erträgen aus herabsetzungspflichtigem Vermögen, einzugehen (vgl. BGE 133 III 221 E. 7 S. 228; 135 III 608 E. 4.6 S. 613).
4.5 Soweit sie den Anspruch auf Herabsetzung des Ertrags aus der Nachlassliegenschaft betrifft, erweist sich die Beschwerde nach dem Gesagten als unbegründet.
5. Die Beschwerde muss insgesamt abgewiesen werden, soweit darauf einzutreten ist. Der Beschwerdeführer wird damit kostenpflichtig, hingegen nicht entschädigungspflichtig, da in der Sache keine Vernehmlassungen eingeholt wurden (Art. 66 Abs. 1 und Art. 68 Abs. 2 BGG). Sein Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege begründet der Beschwerdeführer mit seinem Renteneinkommen, das seine Lebenshaltungskosten knapp deckt. Er übersieht damit, dass die ihm bereits im kantonalen Verfahren rechtskräftig zuerkannte Forderung gegen den Beschwerdegegner über Fr. 323'457.25 zu berücksichtigen ist. Der Beschwerdeführer hat seinen Prozessgewinn zwar bis zur Höhe der auf ihn entfallenden Gerichts- und Vertretungskosten im kantonalen Verfahren an den Kanton Zürich abgetreten. Es ist jedoch weder ersichtlich noch dargetan, dass die zuerkannte Forderung nicht auch die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens deckt. Der Beschwerdeführer kann unter diesen Umständen nicht als bedürftig gelten (vgl. Geiser, Grundlagen, in: Prozessieren vor Bundesgericht, 2.A. Basel 1998, S. 1 ff., S. 22 bei/in Anm. 140, mit Hinweis). Im Übrigen verdeutlichen die vorstehenden Erwägungen, dass die gestellten Rechtsbegehren von Beginn an keinen Erfolg haben konnten. Dem Gesuch des Beschwerdeführers um unentgeltliche Rechtspflege darf deshalb auch unter diesem Blickwinkel nicht entsprochen werden (vgl. Art. 64 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch des Beschwerdeführers um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 20'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Obergericht des Kantons Zürich, II. Zivilkammer, und dem Kassationsgericht des Kantons Zürich schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 11. Februar 2011
Im Namen der II. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Der Gerichtsschreiber:
Hohl von Roten