I Rovereschi, succeduti nel 1508 ai Montefeltro duchi di Urbino, trasferirono a Pesaro, in veste di nuovi signori della città, forse nella fortezza costruita da Costanzo Sforza, l'archivio del ducato riunito in unica sede. Nel 1631, morto Francesco Maria II della Rovere, la Santa Sede si limitò a trasferire a Roma le sole carte che furono ritenute attinenti ai diritti dello Stato  [Costituiscono il fondo Urbino dell'Archivio vaticano ]  Le altre, riguardanti le vicende della dinastia e i beni allodiali, ereditati da Vittoria, ultima dei della Rovere, rimasero fino al 1638 a Pesaro  [Comprendevano documenti di diversa natura, dai titoli d'infeudazione ai privilegi pontifici, ai diplomi imperiali e al carteggio diplomatico che venne considerato, secondo la concezione del tempo, appartenente all'archivio della Casa (vedi AS Firenze, Diplomatico ). ]  per essere poi trasferite in parte a Firenze  [Vittoria andò infatti sposa ai granduca di Toscana Ferdinando 11 de' Medici nel 1634, portando in dote i beni del ducato ]  Rimase a Pesaro la documentazione ritenuta necessaria per l'amministrazione delle fattorie e degli altri beni immobili situati nell'ex ducato  [Fu studiata, tra gli altri, da Annibale Olivieri, il fondatore della biblioteca di Pesaro che ancor oggi porta il suo nome ]  Fu istituito anzi a tale scopo un apposito Scrittoio, affidato più tardi ai membri della famiglia Gavardini. Venduti da Francesco di Lorena al pontefice anche i beni rovereschi nel 1773, finalmente nel 1795 Reginaldo Tanzini, soprintendente nella segreteria di Stato, fu incaricato di trasferire a Firenze quella parte dell'archivio che era rimasta nella casa pesarese del conte Girolamo Gavardini (vedi AS Firenze, Archivi signorili acquisiti, Ducato di Urbino ). I documenti rimasti a Pesaro anche dopo quest'ultimo trasferimento costituiscono l'archivio attuale.