В 70-х годах XV века венецианские художники активно осваивали новую технику письма масляными красками на больших холстах. Отчасти это происходило под влиянием пришельца, Антонелло да Мессина. Новая техника сразу расширила рынок живописи, поскольку фрески, живопись акварелью по сырой штукатурке, в венецианском влажном климате быстро портились. Фрески, которые рисовали Джентиле да Фабриано и другие во Дворце дожей, выцветали. Джентиле и Джованни Беллини поручили покрыть их огромными холстами и изобразить на них те же знаменитые сцены из истории Венеции. Заказ свидетельствует о том, что братьев признали ведущими венецианскими художниками.

Хотя большие стенные росписи, которые делали братья Беллини во Дворце дожей, позже погибли при пожаре, способность Джентиле Беллини изображать крупномасштабные сцены ярко проявилась на других холстах, которые сохранились, например, в его скрупулезно точном изображении Пьяццы во время праздничной процессии. Он стал первым из длинной вереницы именитых художников, кто с удовольствием изображал саму Венецию. Кроме того, он показал себя талантливым портретистом. За портрет германского императора он был посвящен в рыцари, а когда султан Мехмед, завоеватель Константинополя, в 1479 году попросил Венецию прислать к нему самого лучшего художника для того, чтобы тот написал его портрет, Венеция отправила Джентиле Беллини.

Джованни Беллини работал вместе с братом во Дворце дожей, но открыл отдельную мастерскую и разработал собственный стиль. Вначале на него оказал большое влияние Мантенья, но позже Джованни отошел от тяжелых, иногда резких мазков, заметных в работах Мантеньи; для его картин характерны филигранность и глубина религиозного чувства. Особенности его стиля можно видеть и в изображениях Мадонн, и в оригинальных композициях, исполненных мистического смысла. Миллард Мейсс так описывает картину Беллини «Святой Франциск получает стигматы» (Коллекция Фрика, Нью-Йорк): «Невидимая сила, которую символизирует свет, исцеляет святого и, похоже, весь зримый мир тоже – полевые цветы и виноградные лозы вырастают из камней, на сухих ветвях появляются листья, а грустный одинокий ослик, который таинственным образом исполняется жизни, как Адам в день творения». Не столь ясная символика характерна для его «Священной аллегории», которую иногда называют «Душами в раю». Картина находится в галерее Уффици во Флоренции.

В период между смертью Джентиле в 1507 году и своей смертью в 1516 году в возрасте почти 80 лет Джованни Беллини считался лучшим из венецианских художников. И хотя он не так стремился подражать античным образцам, классические сюжеты и детали можно видеть на некоторых его работах, ибо за долгую жизнь он подвергался многим влияниям, в том числе и влияниям своих учеников, Джорджоне и Тициана.

Джорджоне иногда называют первым современным художником, потому что он не рисовал эскиз перед тем, как выполнить картину в красках; он много экспериментировал с цветом. В отличие от своих предшественников Джорджоне меньше трудился над алтарными образами или росписями больших залов. Он любил небольшие холсты; его произведениями аристократы любовались в уединении своих комнат. Для него характерно лирическое сочетание цвета и формы, свободное от налета от религиозности. Так как он был учеником в мастерской Беллини и учителем Тициана, который стал его продолжателем в стиле и завоевал большую славу, картин, которые эксперты безоговорочно приписывают Джорджоне, сравнительно немного. Среди этих немногих – «Три философа» и «Буря», которую иногда называют «Солдат и цыганка». Но все сходятся в том, что перед смертью в 1510 году, когда ему не было и 35 лет, Джорджоне произвел революцию в живописи и на рынке картин.

Благодаря Беллини, Джорджоне и Тициану венецианская школа пользовалась такой славой, что, когда первенство Флоренции и Рима пошатнулось, Венеция на время стала главным центром западного изобразительного искусства.

Тем временем их современник, Веттор Карпаччо, довел до совершенства искусство изображать жанровые сценки, пейзажи Венеции и ее жителей. Карпаччо родился на одном из островков Венецианской лагуны. Он не нанимался учеником ни в одну из ведущих мастерских, но много учился на работах таких старых мастеров, как братья Беллини. Подобно Джентиле Беллини, Карпаччо любил рисовать саму Венецию. В его «Исцелении бесноватой» чудо изображено сбоку, как будто главным для художника был старый деревянный мост Риальто и ярко разодетые гондольеры под ним.

Карпаччо работал в основном не на таких знатных заказчиков, как Джорджоне или Тициан. Конечно, он участвовал в росписи многих храмов, а одно время трудился и во Дворце дожей. Его «Лев Сан-Марко» с заливом на заднем плане был написан для Государственного казначейства, но наивысшее вознаграждение он получал за заказы от скуол. Помимо профессиональных объединений, цехов, и крупных, богатых «скуоле гранди», управляемых урожденными венецианцами, существовали и скуолы, образованные проживавшими в Венеции иностранными колонистами, особенно греками (церковь Сан-Джорджо деи Гречи) и славянами (церковь Сан-Джорджо деи Скьявони). Многие братства поменьше, «малые скуолы», также почитали какого-нибудь святого или отдельные реликвии. Они состязались в украшении «своих» храмов вошедшими в моду полотнами, выполненными в масляной технике. Самые известные виды Венеции кисти Джентиле Беллини и Карпаччо входили в серию картин, написанных для одной из самых крупных скуол, Скуола Гранде ди Сан-Джованни Евангелиста, и на них изображались чудеса, творимые частицей Животворящего Креста, который находился в храме.

Легенды о святых покровителях того или иного братства представляли темы, в изображении которых Карпаччо не было равных. Девять картин он посвятил житию святой Урсулы, изобразив поездки в дальние страны, рассказав о целомудрии и мученичестве, о путешествиях по морю и о чудесах. Карпаччо вплетал в основной сюжет массу интересных деталей. Сцены в заливе, где изображены вымышленные замки, сочетаются со скрупулезной точностью в изображении кораблей, а яркости его краскам как будто придала сама Венеция. Ни у одного другого художника корабли на картинах не играют такую важную роль. Усиление глубины благодаря тщательно выписанному фону из холмов и долин в то время стало общим местом. В альбоме Якопо Беллини имелось много набросков таких пейзажей, но корабли появляются только на одном: судно после кораблекрушения подчеркивает одиночество святого Иеронима. Карпаччо изображал корабли на всех парусах в открытом море. Кажется справедливым, что этот самый венецианский из художников не только оживил легенды, но и стал первым художником-маринистом.

До конца XV века светские сюжеты в живописи почти не конкурировали с религиозными. В науке и литературе перемены начались раньше и развивались в двух противоположных направлениях.

Сначала общедоступное научное знание было неотделимо от религиозного искусства. Сотворение мира украшает один из малых куполов нартекса собора Святого Марка; четыре стихии – земля, воздух, огонь и вода – присутствуют в углу фрески «Страшный суд» в Торчелло. Все, кого серьезные вопросы интересовали углубленно, обращались к пособиям по естествознанию, написанным богословами, или к сочинениям античных авторов. Надо сказать, что в богословии венецианцы следовали не столько византийским традициям, сколько обращались к интерпретациям, принятым в латинском христианстве. Хотя отношения церкви и государства в Венеции свидетельствовали о византийском влиянии, в таких вопросах, как, например, догмат о Святой Троице, Венеция признавала власть папы римского, а ее священнослужители изучали сочинения ведущих богословов Запада. Исправляя языческие «ошибки» греческих философов, эти богословы поклонялись грекам, особенно Аристотелю, считая их главными авторитетами в логике и естественных науках.