Жюри конкурса в своем решении проявило мудрую осторожность. Гиберти, как более верный традициям, как более подготовленный и опытный мастер, был признан победителем, но так как неукротимый темперамент Брунеллески обещал такие перспективы, которых нельзя было ждать от Гиберти, то и Брунеллески было предложено принять участие в работе над дверями баптистерия. Однако Брунеллески не пожелал быть помощником своего соперника и, оскорбленный решением жюри, отныне решил вообще бросить скульптуру и посвятить свои силы исключительно архитектуре. Благодаря этому решению Брунеллески перелом к Ренессансу, готовый уже совершиться во флорентийской скульптуре, временно приостановился. Мы увидим в дальнейшем, что северные двери баптистерия, которые возникли в результате конкурса и над которыми Лоренцо Гиберти с ювелирной точностью проработал в течение двадцати лет, представляют собою шаг назад по сравнению с конкурсными рельефами.
Восторженный почитатель и биограф Брунеллески — Манетти — рассказывает, что под тяжелым впечатлением неудачи на конкурсе Брунеллески решил покинуть Флоренцию и вместе со своим другом, скульптором Донателло, отправился в Рим для изучения памятников античного искусства. Новейшие исследования показали, что в отношении Донателло Манетти, безусловно, ошибался, так как римское путешествие Донателло не могло произойти раньше тридцатых годов. Следует ли из этого сделать вывод, что и Брунеллески побывал в Риме только к концу своей жизни, или можно предполагать два путешествия Брунеллески в Рим — одно в начале века, другое совместно с Донателло в тридцатых годах, — этот вопрос остается пока открытым. Как бы то ни было Брунеллески сосредоточил теперь все свое внимание на теоретических и практических проблемах архитектуры.
Первое практическое выступление Брунеллески в области архитектуры проходит еще всецело в границах готического стиля. С 1404 года Брунеллески участвует в проектах перекрытия Флорентийского собора куполом и в конце концов добивается единоличного руководства постройкой. Знакомясь с историей возникновения Флорентийского собора, мы видим, что Брунеллески был связан в своем проекте условиями уже готовой конструкции (восьмиугольный тамбур). Поэтому не удивительно, что и в формах купола Брунеллески не в состоянии был отступить от готических традиций (скорее восьмигранный свод, чем купол). Но все же технические достижения Брунеллески были и здесь огромны. Купол сложен из концентрически уменьшающихся вверх горизонтальных рядов кирпича, образующих две самостоятельных оболочки купола — внутреннюю и наружную. При яйцевидном силуэте купола (готическая стрельчатая арка) серые каменные ребра (в контраст красным черепичным лопастям) подобны нервюрам. Но простота и ясность форм, мощная масса, огромный пролет (сорок три метра — превосходит все предшествующие купола) — все это ведет уже к Ренессансу.