La cúpula de Santa Maria del Fiore, fue iniciada en el verano de 1420 y terminada en el verano de 1436, diseñada por Filippo Brunelleschi, quien se presento al concurso convocado en 1418 al igual que Lorenzo Ghiberti.
Constructivamente la edificación de la cupula de la catedral de Santa Maria del Fiore significa una de las empresas mas significativas del renacimiento y desde el punto de vista arquitectónico representa el acontecimiento que marca el principio del Renacimiento, por primera vez hay una separación entre los papeles del diseñador y, Filippo Brunelleschi, se plantea como el prototipo del diseñador convirtiéndose la arquitectura en una disciplina artístico-científica, capaz de planear soluciones innovadores en diseño que aportarían nuevas técnicas en la construcción, como en el caso de la Cúpula de Santa Maria del Fiore. La cúpula es la coronación del crucero de la catedral de Santa Maria del Fiore en Florencia, Italia, iniciada en el año 1296 por Arnolfo de Cambio. Lo que hace destacable esta cúpula no solo es su preponderancia en el paisaje de la bella Florencia sino la dificultad inicial para construirla, por su tamaño y los grandes empujes a los que esta sometida, Filippo Brunelleschi propone un modelo constructivo que no necesita una gran cimbra y los numerosos andamiajes que una obra de este tamaño requería. La Cúpula de Santa Maria del Fiore es apuntada y rematada por una gran linterna, con una estructura realizada con ladrillos, sobre un octágono y compuesta de dos cascarones paralelos entre los cuales hay una cámara que sirve como espacio de circulación para llegar a la linterna y separación a la vez. Tanto el interior como el exterior son apuntados siguiendo un arco con un radio de 6/7 del diámetro del octógono inscrito en su base. Como la capa interior, al tener un radio menor, se cierra antes, la anchura de la segunda capa aumenta con la altura. La diferencia de radios de curvatura contribuye a que las fuerzas se distribuyan siguiendo una curva llamada de pétalo de flor, con un punto de máximo tensión en el cual colocó un anillo de refuerzo con vigas de madera. Entre ambas capas se encuentra la cámara de aire con los nervios y anillos que forman la estructura de la cúpula. Desde el punto de vista mecánico y dinámico las tres capas actúan como una sola. La cámara vacía permite aligerar en un tercio el peso total de la cúpula. La combinación de las tres capas y la forma apuntada permite una reducción de peso de casi un 45 % respecto a una cúpula semiesférica. La cúpula tiene un peso aproximado entre 25.000 y 27.000 toneladas, un 10,5 % del cual es el peso de la linterna. Se trata de la mayor estructura de ladrillo del mundo, construida con ladrillos romanos, de muy buena calidad, y fabricados bajo la estricta supervisión de Filippo Brunelleschi. Todos tienen un grosor estandar de 5,1 cm y un largo entre 15,2 y 30 cm.