Voor het Palazzo Vecchio op de Piazza della Signoria staat de Neptunusfontein of Fontana del Nettuno. De fontein is gemaakt van 1560 tot 1575 door Bartolomeo Ammannati ter gelegenheid van het huwelijk van Francesco de Medici met aartshertogin Johanna van Oostenrijk in 1565. Het was een prijsvraag die Ammanati met zijn ontwerp wist te winnen. Als voorbeeld voor zijn fontein nam hij de Neptunusfontein van Montorsoli, een Toscaans beelfdhouwer en leerling van Michelangelo.
Gemaakt van marmer en brons, werd de Neptunusfontein in gebruik genomen in 1565. Het is het werk van de beeldhouwer Bartolomeo Ammannati met enkele elementen gemaakt door medewerkers. De bronzen zeepaardjes en satyren zijn bijvoorbeeld het werk van Giambologna genoemd.
In het midden van de fontein staat een kopie van het marmeren baeeld van Neptunus waarvan het gezicht een portret van Cosimo I de' Medici zou zijn. Er omheen zijn bronzen beelden van riviergoden, Satyrs en marmeren paarden.

Het beeld van van Neptunus staat in het midden van het achthoekige bassin op een voetstuk dat versierd is met de beelden van Scilla en Cariddi, zeemonsters uit de Griekse mythologie. Zijn strijdwagen wordt getrokken door vier marmeren paarden, twee in wit marmer, twee in roze marmer.

Bartolomeo Ammannati werkte aan de sculpturen tussen 1560 en 1565 en had een tijdelijk atelier onder de Loggia dei Lanzi. Hij gebruikte de ontwerpen van Baccio Bandinelli, die gestorven was in 1560.
De beste beeldhouwers van de stad werkten mee aan de beelden aan de rand van de kuip. De bronzen riviergoden zijn bijvoorbeeld het werk van Giambologna, een Vlaamse beeldhouwer die vooral in Firenze actief was. Hij was een gewaardeerde hofkunstenaar van de’Medici in Firenze.Veel van zijn beeldhouwwerken worden gekenmerkt door hun levensgrote afmetingen, maar ook in het kleine toonde hij zich een ware meester, zoals in de naiaden en saters voor deze monumentale Neptunesfontein.
Als hofbeeldhouwer van de Medici's realiseerde hij op hetzelfde plein ook het monumentale ruiterstandbeeld van zijn mecenas en beschermheer, de groothertog Cosimo I.

Een van zijn bekendste werken is de Sabijnse Maagdenroof in de Loggia dei Lanzi. Daar is ook zijn Hercules en de Centaur te zien.
Het bassin werd voltooid in 1575.

De imposante figuur van Neptunus, gemaakt van wit Carrara-marmer, staat op een voetstuk versierd met de beelden van Scilla en Cariddi in het midden van het achthoekige bassin. Aan de voet van Neptunus zijn er drie tritonen die de tibia bespelen waaruit onophoudelijk water opborrelt.

De kolossale figuur van Neptunus, de god van de zee, staat op een wagen die getrokken wordt door vier paarden. Neptunus wordt omringd door drie jonge tritons en door vier figuren die oceaangoden voorstellen, Doride met haar dochter Thetis en twee zeegoden Oceano e Nereo. Doris, de Overvloedige was een van de drieduizend kinderen van de zeegoden Oceanus en Tethys. De nereïde Thetis werd geliefd door zowel Zeus als Poseidon. 

Doris was een zeegodin in de Griekse mythologie, dochter van Oceanus en Tethys en vrouw van Nereus. Met Nereus was is de moeder van Nerites en de vijftig Nereïden, waaronder Thetis en Amphitrite.