Ценным сокровищем дворца в Урбино стала библиотека. На её создание Федерико потратил по тем временам совершенно беспрецедентные суммы. Федерико начал собирать библиотеку приблизительно в 1468 году, и в 1482 году в ней насчитывалось более 1000 манускриптов. Монтефельтро содержал собственный скрипторий, и при его дворе работали лучшие миниатюристы. Все манускрипты были переплетены в роскошные кожаные переплёты с серебряными и золотыми инкрустациями. Около половины манускриптов для библиотеки закупил Веспасиано Бистиччи, знаменитый флорентийский книготорговец. Веспасиано Бистиччи оставил мемуары, включавшие биографии знаменитых людей своего времени, в том числе герцога Урбино Федерико Монтефельтро. По словам Веспасиано, герцог имел намерение сделать то, чего не было сделано в течение тысячи лет – создать лучшую со времён античности библиотеку. В Европе урбинскую библиотеку превосходили только библиотека Ватикана и, возможно, библиотека кардинала Виссариона.

В Урбино имелись каталоги Ватиканской библиотеки, библиотеки Святого Марка во Флоренции, Висконти в Павии, и даже Оксфордской библиотеки.

В библиотеке хранились работы теологов Фомы Аквинского, Альберта Великого, Дунса Скота, Бонавентуры, Бернарда Клервосского, Тертуллиана и многие другие. Там были работы арабских и еврейских философов, например, Аверроэса и Маймонида. В библиотеке находились прекрасные рукописные Библии с комментариями на латинском и греческом языках. Коллекция Монтефельтро включала в себя все доступные на тот момент труды по медицине: книги Гиппократа, Галена, Авиценны. В шкафах библиотеки стояли собрания сочинений Данте, Петрарки, Боккаччо, труды избранных гуманистов. Почётное место занимали собрания сочинений Цицерона и Сенеки.

Среди греческих манускриптов доминировали труды отцов греческой церкви, а также работы по математике и механике. Кроме греческих и латинских классиков в библиотеке имелась небольшая коллекция манускриптов на древнееврейском языке. Великолепная Библия на древнееврейском языке досталась Федерико после разграбления города Вольтерра.

Федерико Монтефельтро знал и любил латинский язык. К тому же Веспасиано утверждает, что он был «первым из синьоров, которые изучали и знали философию».

Богатейшее собрание манускриптов помещалось в небольшой комнате, украшенной инкрустациями по дереву, так называемыми интарсиями, и серией портретов великих людей. Картины рисовал фламандский художник Юстус Гентский вместе со своим учеником испанцем Педро Берругете (ок. 1450– 1504). Ни год рождения, ни год смерти Юстуса Гентского неизвестны. Никаких письменных документов, относящихся к художнику, за исключением нескольких счетов из Урбино, не осталось. Некоторые специалисты считают, что Педро Берругетте к двадцати восьми портретам не имеет отношения и все они написаны Юстусом Гентским. Картины были выполнены масляными красками – новой, неизвестной на тот момент итальянцам техникой. В Италии была распространена темпера. По сравнению с темперой сияние масляных красок казалось волшебным. Не только завораживающая техника живописи, но и новое отношение к трактовке сюжетов возникли на севере, на маленьком пространстве, зажатом между Францией и Германией. Сейчас эту территорию занимают Нидерланды и Бельгия, в те времена – Фландрия, Голландия, Бургундия.

У Веспасиано Бистиччи есть запись, что Федерико Монтефельтро посылал его во Фландрию отыскать хорошего художника. Речь шла о Юстусе Гентском. Федерико Монтефельтро, несомненно, хотел, чтобы его дворец и библиотеку украсили самые престижные живописные работы.