Dipinto su tavola, 251 x 172 cm
Milano, Pinacoteca di Brera.

La critica ne colloca l'esecuzione tra il 1472, anno di morte di Battista Sforza e l'autunno del 1474, anno in cui al Duca di Montefeltro vennero conferite le onoreficenze per l'ordine napoletano dell'Ermellino e per quello inglese della Giarrettiera.
La destinazione originaria dell'opera fu la chiesa di San Donato degli Osservanti, tradizionale sacrario dei signori di Urbino, per poi essere trasferita nella chiesa di San Bernardino, costruita tra 1483 e 1491.
Su questa pala si ha un supporto informativo notevole su tutte le varie fasi esecutive.
Uno studio particolarmente interessante riguarda la carpenteria, il quale rileva un inedito e meticoloso assemblaggio tanto da rivelarne una piena conoscenza della materia lignea.
Composta da nove assi di pioppo disposte orizzontalmente incollate e tenute insieme da un sistema di sostegno che vede, lungo ogni linea di giunzione delle assi, degli inserti in ferro a forma di omega maiuscolo, già inserito in fase di costruzione, e che sarebbero serviti anche per la successiva collocazione sulla parete.

Osservando la radiografia generale di tutta la pala si rileva l'accurata disposizione di questi elementi, che proprio per la loro forma servivano da perni per saldare le assi e l'anello sporgente assicurava il collegamento della tavola ad una "struttura con la quale essa costituisse un insieme a tenuta perfetta" (1).
Non si conoscono studi che ci illuminino su quale potesse essere la scenografia della controparte accogliente.
Sulle nove assi è incollata una tela di lino rossa tinta con estratto di garanza che è un procedimento insolito nella pratica comune del tempo. Sicuramente corrisponde ad una scelta cromatica consapevole per gli effetti prodotti.
La preparazione è tradizionale a gesso e colla animale sulla quale è stato applicato uno strato di olio, molto noto nell'operare fiammingo.
Le radiografie hanno evidenziato un diffuso disegno preparatorio; sui capitelli corinzi delle lesene di fondo si riscontrano tracce di un disegno eseguito a punta metallica, d'argento o di piombo, che tratteggia il profilo delle foglie d'acanto.
La riflettografia a IR mette a nudo il disegno realizzato a carboncino nella definizione dei personaggi, spolvero è presente nelle mani della Vergine.
La radiografia sul ritratto di Federico rileva una linea bianca che delimita il profilo, da identificare con la traccia di uno strumento a punta sottile che indica un'incisione indiretta.
La pellicola pittorica presenta uno o due stati di colore, anche di tinte diverse con velature nei verdi e nei rossi, di resinato di rame e di lacca rossa. Lo spessore di questi strati varia, quelli maggiori si riscontrano sotto il blu del manto della Madonna e nel verde del marmo sopra il cornicione.
Nel grigio chiaro dello zoccolo sulla destra come nel verde del medesimo marmo, si riscontra uno strato di biacca tra preparazione e colore.
Le analisi rivelano l'uso della tempera per l'ampio sfondo architettonico e per i grigi; un'emulsione di uovo e olio per gli incarnati e i marmi delle specchiature, un colore ad olio su strati a tempera e viceversa in alcuni abiti e in alcune zone, un legante olio-resinoso.
I pigmenti si identificano con blu di lapislazzuli nel manto della Vergine costruito su due strati, il primo di azzurrite steso ad olio sul quale è steso il secondo di lapislazzuli e biacca legato a uovo. Azzurrite legata con un legante oleo-resinoso è presente nel manto di San Giovanni Battista, nel marmo della specchiatura accanto a questo Santo l'azzurrite è miscelata con biacca e legata con olio. Lo smalto è presente nelle venature dei marmi e steso con tecnica mista.
L'unico verde usato in questa tavola è il resinato di rame steso su un fondo bruno, nella veste di San Giovanni Evangelista è steso sopra una base di azzurrite e biacca a tempera, nel cornicione terminale è steso su uno strato di biacca e per rendere l'effetto traslucido non uniforme del marmo stende, sulla biacca, un primo strato scuro di resinato di rame misto a nero carbone che ricopre con una spessa pennellata di resinato di rame.
I bruni usati per lo zoccolo del pavimento, per il cassettonato e la cornice destra della specchiatura dietro la Vergine, sono ocre chiare e gialle su cui è steso uno strato sottile di resinato di rame e biacca giocando sugli effetti di trasparenza.
I rossi presenti si rivelano lacca rossa e cinabro. Il rosso scuro della fascia di porfido della trabeazione è dipinto a tempera con cinabro e nero carbone mescolati a poca biacca.
Negli incarnati si rileva uno strato rosato steso sulla preparazione la cui componente principale è la biacca che include in sé cinabro e lacca rossa; nel San Giovanni, vista la sua vecchiaia e l'esigenza di un incarnato acidulo, si è ricorso all'inclusione di resinato di rame.
Le mani di Federico, come si è accennato, sono state dipinte da Piero e poi successivamente rifinite da un altro artista senza variarne la forma. Sull'originale si è stesa una pennellata ad olio che appare, all'esame diagnostico, molto scura, a denotare olio di lino, diverso da quello di noci usato da Piero. 
Segue uno strato traslucido con poco cinabro legato con lo stesso olio scuro da cui risulta quel 'lustro' particolare che stona con l'omogeneità del dipinto.
Sembra che Piero usasse l'olio di noce per la maggiore chiarezza e trasparenza per non interferire con la naturale tonalità dei pigmenti.
Il grigio scuro della conchiglia e quello chiaro dello zoccolo sull'estrema destra sono entrambi dipinti a tempera con nero vegetale e biacca.
L'analisi visiva della craquelure conferma un cretto con reticolo quadrangolare per il legante proteico e rettangolare per quello oleoso.

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