Si tratta della probabile camera da letto usata da Federico prima di trasferirsi nel nuovo appartamento nell’ala ovest del Palazzo Ducale, dove fu riproposta una scansione simile degli spazi pubblici e privati, ma aggiornati nello stile delle decorazioni scultoree di portali, peducci delle volte, camini e finestre.
La sala prende il nome dalla cosiddetta Alcova di Federico, una lettiera che rendeva più facile sopportare il freddo intenso degli inverni urbinati. Fu eseguita verosimilmente da maestranze locali e decorata da Bartolomeo di Giovanni Corradini, detto “Fra Carnevale” (ca. 1416-1484), rinomato pittore e architetto di Urbino che forse fornì anche il disegno d’insieme della struttura. La sua forma attuale, dopo il ritrovamento nel 1912 in alcuni depositi del palazzo, è in parte dovuta a una ricostruzione arbitraria: poiché mancante di alcuni pezzi, sono stati collocati all’esterno – e non all’interno – i pannelli raffiguranti un giardino con alberi da frutto al di là di un muro.
Spiccano nella decorazione pittorica gli scudi araldici con le aquile e la livrea dei Montefeltro dipinti su una superficie in finti marmi screziati. Nei capitelli si scoprono altri stemmi di Federico oltre quelli già incontrati: le fiammelle, il trigramma “fdf” in lettere gotiche intrecciate che allude al suo nome, l’ermellino, simbolo di purezza.
Il portale d’accesso in pietra alla sala successiva è decorato con le tre mete, impresa araldica di Guidobaldo II della Rovere, quinto duca d’Urbino in carica dal 1538 al 1574. Le mete rimandano ai tre ornamenti che decoravano l’area (spina) posta al centro del Circo Massimo di Roma, famoso per le spettacolari corse di carri che lì si tenevano. Quest’impresa si trova con più frequenza nella decorazione delle stanze del secondo piano del palazzo.