Первая известная нам самостоятельная работа Пьеро делла Франческа была начата в 1445 году. Это — алтарный полиптих, который мастер написал для церкви Санта Мария делла Мизерикордия в своем родном городе Борго Сан Сеполькро. В этой ранней работе очень красноречиво проявляются и первоисточники искусства Пьеро делла Франческа и специфические, оригинальные свойства его живописного таланта. На некоторую приверженность к консервативным традициям указывает позднеготический формат полиптиха (первоначальная рама утеряна, и поэтому полиптих производит более суровое и сухое впечатление, чем он был в действительности). Известная консервативность концепции проявляется и в том, что фигуры написаны на нейтральном золотом фоне, как любили тречентисты. Что Пьеро делла Франческа был частым посетителем капеллы Бранкаччи, что он глубоко проникся стилем Мазаччо, об этом говорит спокойная простота и величавость его образов. Синтетические формы обнаженного тела Себастьяна, их пластическая лепка особенно обнаруживают духовную близость между стилем Пьеро делла Франческа и Мазаччо. С другой стороны, в линиях Пьеро делла Франческа есть та крепость, в его типах — та грубоватая мощность, которой отличались произведения Андреа дель Кастаньо. Но, разумеется, главное, чем воздействует живопись Пьеро делла Франческа, — это свет. Взглянем на центральную часть полиптиха. После тесного, душного нагромождения предметов у Беноццо Гоццоли здесь есть какая-то захватывающая дыхание просторность воздуха и сила света, которые лепят одежды богоматери и которые пронизывают пространство, охваченное крыльями ее плаща. Нет сомнения, тайнам «световедения» Пьеро делла Франческа научился у своего учителя — Доменико Венециано. Но уже в первом своем самостоятельном произведении ученик далеко выходит за пределы достижений учителя. В чем это различие? У Доменико Венециано свет все же окутывает только фигуры и предметы. У Пьеро делла Франческа он разлит в самом пространстве. И в этом огромное историческое значение Пьеро делла Франческа. Даже Мазаччо создавал впечатление пространственной глубины косвенным путем — посредством пластической лепки фигур и геометрически точной их расстановки в пространстве.
Однако эта цель настолько сложна, настолько выходит за пределы привычных для эпохи представлений, что мастеру приходится пережить немало разочарований, испробовать немало компромиссов, прежде чем ему удается добиться ясной формулировки своей задачи. Следующий этап развития Пьеро делла Франческа переносит нас в Римини. Здесь в 1451 году Пьеро делла Франческа пишет в церкви Сан Франческо фреску для Сиджизмондо Малатеста. Фреска, сильно попорченная, изображает самого герцога Сиджизмондо в сопровождении его любимых собак, стоящим на коленях перед возвышением, на котором восседает его покровитель, святой Сигизмунд Бургундский. Стена фона расчленена пилястрами и украшена свешивающимися гирляндами. Но средний интервал между пилястрами пробит и за ним открывается далекий морской пейзаж. К сожалению, этот пейзаж особенно сильно пострадал от времени, и поэтому фреска лишена теперь своего главного средства воздействия. Тем не менее мы ясно можем реконструировать первоначальную задачу мастера — и задача эта полна исключительной смелости. Светлый профиль Сиджизмондо Малатеста вырисовывается на светлом же фоне бесконечно далекого пейзажа. Такой постановки проблемы до сих пор еще не знала европейская живопись. Был известен или золотой, или цветной фон — то есть абстрактная, непроницаемая плоскость позади фигуры; или же фон, ограниченный архитектурными кулисами, глубину которого можно было измерить отношением масштабов и пропорций, сокращением архитектурных линий. У Пьеро делла Франческа между профилем Сиджизмондо Малатеста и горизонтом нет никаких промежуточных вех, которые помогали бы отсчитывать глубину пространства, — нет ничего, кроме самого пространства.
Ту же самую задачу Пьеро делла Франческа ставит себе в знаменитом диптихе из Уффици, написанном, вероятно, в середине шестидесятых годов. Диптих изображает на двух створках лицевой стороны портреты урбинского герцога, Федериго да Монтефельтре, и его жены, Баттисты Сфорца, а на реверсах — аллегорические триумфальные процессии. Портрет герцога Федериго изображен в чистом профиле, по схеме, установленной Пизанелло и Доменико Венециано (Пьеро делла Франческа избирает профиль влево, так как во время одного турнира у герцога был выбит правый глаз и раздроблена переносица). Но если Пизанелло и Доменико Венециано чертят свои профильные портреты на плоском фоне, то Пьеро делла Франческа дает своему фону глубину и воздушность бесконечного пространства. Если раньше фигура и фон были друг от друга изолированными, независимыми элементами картины, то у Пьеро делла Франческа они сливаются вместе, в одно неделимое целое, благодаря общему пространству и общему воздушному тону. Еще удивительнее пейзажи на обратной стороне обоих портретов. Герцогиня изображена на триумфальной колеснице, управляемой Амуром и влекомой двумя единорогами; четыре аллегорические фигуры, среди них «Сила» и «Вера», сопровождают шествие. Типично умбрийский пейзаж с мягкими силуэтами зеленых холмов постепенно тает и сливается с бледно-голубым небом. Благодаря тому что фигуры здесь меньше в масштабе и отодвинуты от передней плоскости картины, они еще больше сливаются с окружающим пространством и кажутся растворяющимися в праздничном, золотистом, словно осеннем, воздухе. То, что в живописи Сассетты или Доменико Венециано было бессознательным, случайным эффектом, Пьеро делла Франческа вполне сознательно и определенно ставит своей прямой целью живопись на открытом воздухе, живопись пленэра и дневного света. На другом реверсе видим колесницу герцога, в которую запряжены белые лошади; «Виктория» венчает герцога; «Сила», «Мудрость» и «Справедливость» сопровождают его триумфальное шествие. Здесь общий тон еще светлей, прозрачней и немного холодней, тени еще легче и красочнее. В пейзаже прибавился мотив зеркальной поверхности заснувшей реки. С удивительной живописной смелостью Пьеро делла Франческа отмечает отражение берегов и лодок в воде. Если для Беноццо Гоццоли жизнь пейзажа заключалась в разнообразии растительности, в сложном узоре скал, в стремительном движении многочисленных зверей и птиц, то Пьеро делла Франческа воспринимает пейзаж в абсолютном покое, и для него жизнь природы выражается прежде всего в сиянии солнечного света.