Com D. Manuel I (1469-1521), o Palácio recebeu os elementos decorativos que ainda hoje constituem a sua marca distintiva, nomeadamente, os revestimentos azulejares hispano-mouriscos. Foram encomendados milhares de azulejos entre 1507 e 1510.
Acrescentou a imponente Sala dos Brasões, finalizada c.1520, cuja cúpula ostenta as armas de D. Manuel, de seus filhos e de setenta e duas das mais importantes famílias da nobreza.
O corpo manuelino, em 'L', situado a nascente data igualmente desta época, início da construção após 1510.
Os desenhos de Duarte d'Armas (c.1509, ver imagens) mostram o Paço de Sintra ainda com a antiga Casa de Meca, local onde foi construída a Torre que alberga a Sala dos Brasões, como representa o Palácio sem o corpo manuelino construído no lado nascente. Estas três vistas constituem um importantíssimo registo iconográfico para a compreensão das fases de construção deste monumento.
No final do seu reinado, o Paço de Sintra era um dos mais grandiosos palácios dos reis de Portugal.
Escreveu Damião de Góis, cronista de D. Manuel, o seguinte sobre o ambiente vivido na corte:
«(...) foi muito músico de vontade, tanto que as mais das vezes estava em despacho, e sempre pela festa, e assi para esta música de câmara, como para a sua capela tinha estremados cantores, e tangedores, que que lhe vinham de todas partes (...) [a estes músicos] “fazia grandes partidos, e dava ordenados com que mantinham honradamente, e além disto lhe fazia outras mercês, pelo que tinha uma das melhores capelas de quantos Reis, e príncipes então viviam. Todos domingos, e dias santos jantava, e ceava com música, de charamelas, sacabuxas, cornetas, arpas, tamboris, e rabecas e na festas principais com atabales e trombetas, que todos em quanto comia tangiam com alaudes e pandeiros, ao som dos quais, e assim das charamelas, harpas, rabecas, e tamboris dançavam os moços fidalgos durando o jantar, e ceia, o seruiço de sua mesa era explendido, como a rei pertence»
No circuito da visita chama-se atenção para os seguintes espaços fruto desta campanha de obras:
- Revestimentos azulejares: Sala de Entrada; Sala dos Cisnes; Pátio da Audiência; Sala das Pegas; Quarto D. Sebastião; Sala das Sereias; Sala da Coroa; Pátio da Carranca; Sala dos Árabes; Pátio Central e Pátio do Leão;
- Janelas viradas a poente do Jardim do Príncipe e Pátio dos Tanquinhos;
- Sala dos Brasões (Núcleo Identidade);
- Corpo manuelino (Núcleo Política) - Sala Manuelina e Aposentos da Rainha D. Maria Pia.
- Coluna torsa no Pátio Central e vestígios de pintura mural.
- Coluna torsa no Jardim da Preta (originalmente colocada no exterior do Palácio).
Nas imagens aéreas do Palácio (ver anexos), destacado a encarnado, estão as partes cuja construção está atribuída ao rei D. Manuel I.
Janela central do piso superior do corpo manuelino
Vista aérea (destacado a encarnado, estão as partes cuja construção está atribuída ao rei D. Manuel I)
Vista aérea Sul (destacado a encarnado, estão as partes cuja construção está atribuída ao rei D. Manuel I)
Duarte d’Armas, 1509, Livro das Fortalezas, f.118 Inscrição: “Sintra tirado naturall, da parte do sull”
Duarte d’Armas, 1509, Livro das Fortalezas, f. 119, Inscrições: “Sintra tirado naturall, da parte do oeste”; “meca”; “currall dos coelhos”
Duarte d’Armas, 1509, Livro das Fortalezas, f. 120, Inscrições: “Sintra tirado naturall, da parte do leste-sueste”; “Castelo”; “Santa Maria da Pena”
Cúpula - Sala dos Brasões
Azulejos com Esfera Armilar (emblema pessoal do rei D. Manuel I) - Pátio da Carranca
Azulejos hispano-mouriscos - Sala das Pegas
Azulejos hispano-mouriscos e remate de azulejos com flor-de-lis (símbolo associado à Dinastia de Avis) - Sala da Coroa
Azulejos hispano-mouriscos e remate de azulejos com flor-de-lis (símbolo associado à dinastia de Avis) - Sala dos Árabes
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