Ce chef-d'oeuvre d'équilibre et de goût a été élevé entre 1444 et 1472 pour le duc Federico par l'architecte Luciano Laurana à qui succéda le Siennois Francesco di Giorgio Martini. Face à la vallée, une haute façade percée de loggias superposées ménage un panorama superbe à l'ouest de la vieille ville, tandis que l'est offre un aspect sévère cependant majestueux. La cour est un modèle d'harmonie Renaissance. Le palais abrite un petit musée lapidaire et les magnifiques Galleria Nazionale delle Marche.