Konflikt rozwiązał się sam wraz z wyborem nowego papieża, Sykstusa IV, który ożenił swego ulubionego bratanka, Giovanniego Della Rovere, z córką Federica Giovanną, zaś samemu Montefeltremu (i jego potomkom) nadał w maju 1474 tytuł księcia UrbinoUnger, s.284; drugą córkę Elisabettę pojął za żonę Malatesta. Teraz Federico musiał walczyć przeciw swym dawnym patronom, florentyńskim Medyceuszom, ponieważ papież zamierzał wykroić z ich domeny państwo dla swego siostrzeńca Girolama Riario. I tak, w roku 1478, Federico został wmieszany w nieudany "spisek Pazzich"Marcello Simonetta odcyfrował niedawno tajne listy ukazujące ukrytą rolę Montefeltra w spisku Pazzich; poświęcona temu, wraz z opisem tła i okoliczności całego spisku, jest książka Simonetta..
Po śmierci drugiej żony Battisty (córki Alessandra Sforzy) zaczął spędzać coraz więcej czasu w swym wspaniałym pałacu w Urbino. W 1482 roku został wezwany do objęcia dowództwa armii Ferrary, która sposobiła się do wojny przeciw Wenecji, ale zachorował i zmarł niespodziewanie we wrześniu w Ferrarze.
Syn Federica, Guidobaldo, ożenił się z Elisabettą Gonzaga, dobrze wykształconą córką Federica I Gonzagi, władcy Mantui.