1436 年他受佛羅倫斯當局的委託,畫英國傭兵霍克武德[Sir John Hawkwood]騎馬像壁畫。這一壁畫現今仍保存於佛羅倫斯主教堂。這幅畫首度呈現出對新前縮法的刻意探討:前縮法的用意在於使眼睛產生錯覺,以為作品上的塑像是真實的。事實上烏切羅並不曾把透視法完全的發揮出來,這是由於他把底座和騎士像分別經由兩個全然不同的視點加以處理的緣故。在他的作品中,這種不協調情形是很常見的。
1431 年左右他已陸續為同一教堂畫過幾幅《創世紀圖》[Creation]。 1443 年,他在繪製主教堂鐘面文字盤四周的四位預言家時再次使用了前縮法。 1445 年,他為佛羅倫斯聖母堂的綠色迴廊畫了舉世聞名的《大洪水》[the Deluge]。 《大洪水》把透視法的效果發揮得淋漓盡致。他為麥第奇家族[the Medici]所作的三幅《聖羅馬諾的戰役》[The Battle of San Romano]畫中也可看到前縮法的影子,不過這些畫更重視裝飾性,這種裝飾性在其晚期作品中更為顯著。《聖羅馬諾之戰》(作於1455年)的內容並不具有重大的歷史意義,它是佛羅倫斯市與鄰邦進行的一種區域性戰爭的一個場面。畫家借這個題材是要表現他所鑽研的複雜的透視關係,如圖右側兩騎兵交戰時的前後距離,地上丟盔落槍的透視位置,畫面左側集中的騎馬人物前後關係,倒在地上的戰士的透視縮短形象,背景與近景之間的透視距離,以至連戰士的長矛的不同角度都一一被他作為透視的研究對象。類似《聖羅馬諾之戰》的畫他一共畫了三幅,其中有的以長槍的傾斜度來展示透視關係,有的從馬的後臀蹶起與其身子的透視比例作了深刻的描摹,目的盡在追求透視法。當然,這樣孤立地研究透視,勢必忽視了形象的生動性,以致畫面的真實感都喪失了。形象顯得刻板、生硬,人物缺乏立體感。 這種實驗所造成的缺陷,是當時探索繪畫技法所不可避免的。理論總是從實踐中來的,但它要經過反覆的失敗過程,專求形體與空間透視的精確,勢必忽略了人物運動的連續性,結果是舍本求末。這些只能在進一步完善解剖知識、色彩學知識的情況下求得解決。但烏切羅的繪畫實驗,對於後世畫家重視繪畫的透視學是有一定意義的。繪畫技法的改進正是在這些前人的失敗基礎上達到的。 烏切羅的三幅《聖羅馬諾之戰》,集中在1455-1460年間完成,這一幅是他實驗的首幅作品,約183×320厘米,另一幅(一長槍桿戳地,右側一匹馬的後腿蹶起)有182×323厘米,均作於板上。此幅畫現藏於倫敦國立畫廊,其餘分藏於佛羅倫斯烏菲齊博物館。
這幅畫是《聖羅馬諾的戰役》[The Battle of San Romano]三幅畫作之第一幅,畫面為尼科洛[Niccolo da Tolentino]隊長帶領佛羅倫斯軍隊開始向西耶納人發起進攻。烏切羅同時在前景和背景採用了兩種不同的透視手法,儘管長矛的指向與背景道路走向顯得不夠連貫,但用色格調相當誘人。前景的戰場衝突場面,是以玫瑰紅地面襯底;遠景步兵戰士的分別以紅色、白色和藍綠色區別各種人物的動作,並使背景透視消失點逐漸朝前景靠攏。戰爭場面以暗色背景反襯前景的指揮官,並以動態定格使整個畫面具有一種超現實氣氛。
普拉托主教堂[Duomo]中升天小教堂的裝飾畫,共有十四幅,其中由烏切羅創作的是共有《聖斯特法諾的辯論》[Disputation of St Stephen]、《聖母馬莉亞的誕生》[Birth of the Virgin]和《聖母馬莉亞朝見神廟》[Mary's Presentation in the Temple]三幅畫。