Descrizione della rocca.
La Rocca di Sassocorvaro si presenta a chi la osserva dall’esterno come un complesso architettonico omogeneo e compatto, racchiuso entro una linea sinuosa da cui sorgono tre torrioni semielissoidali raccordati lateralmente da cortine. La parte inferiore della rocca, strutturata a scarpa, è in pietra, quella superiore in laterizio, tranne il puntone sud e il torrione est, realizzati interamente in pietra. La parte superiore è formata da quattro anelli divisi da cordoni e gli ultimi tre, dal lato nord, sono aggettanti. Tutto il perimetro superiore della fortezza è percorso da una linea di finestre e moltissime feritoie coprono le muraglie nei vari piani. Tra i due torrioni del lato sud, si disegna un puntone carenato a lati convessi. Nella parte nord, il torrione è raccordato da una torre cilindrica più piccola, al riparo della quale è incassata la porta d’ingresso. Dalla porta si accede da un lato, scendendo una scala sulla sinistra, ai sotterranei e dall’altro, attraverso un corridoio, al cortile d’onore. I sotterranei si aprono su una grande stanza di pregevole struttura architettonica, con una volta a crociera sorretta da sei colonne. L’originaria funzione della sala doveva essere verosimilmente quella di scuderia.
Sul cortile s’affacciano la rampa elicoidale, la loggia e le sale del piano terra e del piano nobile. La scala cosiddetta "a lumaca" è stata magistralmente inserita dal Martini all’interno della torre malatestiana preesistente, per consentire il collegamento con il piano superiore. La scala ha come base d’appoggio la volta a botte di una grande cisterna sottostante, adibita alla raccolta delle acque piovane. Spingendosi sul retro della rampa si giunge in una stanzetta circolare, originariamente munita di due bocche da fuoco che, a causa del successivo intervento di ispessimento delle mura, attualmente risultano inservibili.
La rampa elicoidale porta al piano superiore e immette nella loggetta, dalla quale, affacciandosi al balcone, si può scorgere in basso il caratteristico acciottolato del cortile con disegni a forma di stelle e cerchi. Al contrario delle sale al pianterreno - adibite al corpo di guardia, a cucine e magazzini - le stanze del piano nobile erano quelle abitate dal signore del castello. Si possono distinguere le sale del lato nord, "sale quattrocentesche", con volte a padiglione e recanti al centro del soffitto lo stemma degli Ubaldini e dei Montefeltro, e le sale del lato sud, abitate dai Doria nel Cinquecento, i cui soffitti hanno volte a vela e i camini, così come gli stipiti delle porte, portano come insegna l’aquila dei signori genovesi. Oltre alle sale destinate ad uso abitativo e a due saloni di raccordo, tra loro simmetrici, il piano nobile presenta una stanza adibita a teatrino, un corridoio semicircolare di difesa e un giardino pensile. Il teatro apparve solo in epoca molto tarda nella Rocca Ubaldinesca, mentre originariamente l’ampia stanza doveva servire come salone per cerimonie o per accogliere illustri visitatori. Il corridoio semicircolare, munito di numerose finestre e feritoie, avvolge la rocca dal lato nord e domina l’abitato medievale, dalla parte da cui con più probabilità potevano provenire gli attacchi nemici. Dopo aver percorso la metà del corridoio, si entra in uno studiolo, che doveva essere in origine il posto del comandante della guardia. Attraverso le tre finestre, era possibile seguire i movimenti nella vallata sottostante e impartire ordini alle guardie distribuite lungo il corridoio semicircolare e nei sottostanti livelli di difesa, tramite il condotto posto al centro della stanza, che fa pensare ad un rudimentale tentativo di citofono. Fu Monsignor Battelli, nel Settecento, a trasformare quella che era la "saletta del comando" nella propria biblioteca e in grazioso studiolo. Nel puntone carenato del lato sud è stato ricavato un giardino pensile, spazio che probabilmente i fortunati abitatori della rocca destinavano al proprio tempo libero.

Le fasi di costruzione.
Non essendo conservato il progetto realizzato da Francesco di Giorgio per la Rocca Ubaldinesca, non si conosce la forma che il senese intendesse dare alla fortezza. Anche nell’ipotesi che egli abbia disegnato la pianta quale risulta attualmente, non tutta la rocca venne costruita finché egli restò in vita. La fortezza, infatti, venne edificata in almeno tre fasi successive.
Già prima che Francesco di Giorgio iniziasse i lavori alla rocca, sorgevano, nello stesso luogo, la torre a pianta quadrangolare - costruita da Sigismondo Malatesta durante la sua ultima dominazione a Sassocorvaro, tra il 1458 e il 1463 – e, molto probabilmente, il palazzo che sta di fronte al torrione, forse il palazzo signorile.
La seconda fase di costruzione della rocca è invece quella attribuita a Francesco di Giorgio Martini. Egli inglobò nella rocca le preesistenti costruzioni, cioè il torricino e il palazzo signorile, cingendole con spesse mura, poi inserì nella primitiva torre la rampa elicoidale, per salire al piano nobile. Martini si sarebbe dapprima interessato alla costruzione delle parti strategiche più importanti perché più esposte all’attacco dei nemici - cioè la parte nord, nord-est e nord-ovest -, mentre, dato che erano già protette naturalmente da una collina boscosa e da un profondo fossato, avrebbe lasciato per ultimo le parti sud e sud-est della rocca, destinate però a rimanere incompiute.
La terza fase corrisponde alla costruzione del torrione sud-est e della punta che si trova tra i due torrioni. L’introduzione del puntone, in passato male attribuito al Martini, dovrebbe risalire al periodo in cui la rocca era sotto il dominio dei Doria. A quell’epoca, infatti, non essendoci più necessità belliche, le bocche da fuoco della stanzetta martiniana del piano terra furono rese inutilizzabili con la costruzione delle spesse mura del puntone. Non sembra possibile, del resto, ritenere che sia stato il Battelli a volerne la realizzazione a forma di prua di nave, in modo da eternare il proprio cognome nella forma della fortezza, dato che esso è ben visibile in due dipinti di epoca anteriore, conservati uno nella chiesa di San Rocco e uno nell’oratorio di Sant’Antonio.