В Италии он написал и два пейзажа, изображающих виллу Медичи (Прадо). Они невелики по размеру, очень просты по композиции, написаны легко, выдержаны в серебристых серовато-зеленоватых тонах и поражают колористической свободой и единством (по реальности передачи света и воздуха Веласкес в этих пейзажах надолго опередил своё время и предвосхитил искания художников XIX в.). Он был избран членом Римской академии, на него посыпалось множество других заказов, однако художник был вынужден вернуться в Мадрид, т.к. король торопил его с возвращением. Веласкес покинул Италию 25 мая 1651 г.; возвращением в Мадрид в июне того же года искусствоведы датируют начало позднего периода его творчества. Исследователям известно, что после возвращения в Мадрид художник, находясь под впечатлением от работ итальянских мастеров, создал целый ряд подобных картин, заслуживших одобрение самого короля и украсивших стены дворца (однако до наших дней они не сохранились). Несмотря на увеличение придворных обязанностей в связи с получением должности гофмаршала двора, художник создаёт в последние годы жизни ряд наиболее важных произведений. Портретам позднего периода творчества Веласкеса в большой степени свойственен артистизм и психологическая завершённость: портреты инфанты Марии Терезы (1652 г., собрание Леман, Нью-Йорк), Филиппа IV (1655–1656 гг., Прадо, Мадрид), инфанты Маргариты Австрийской (около 1660 г., Прадо, Мадрид). В них сочетается глубоко правдивое и проникновенное изображение действительности с совершенством техники, тонким вкусом, изысканностью колорита. Именно в поздний период своего творчества Веласкес добивается особенно больших успехов в передаче воздуха и света. В парадных портретах королевы и инфант он соединяет исключительную живописную свободу, тонкость красочных сочетаний, блестящее мастерство в передаче одежды со строгой правдивостью характеристики. Особенно привлекают ценителей портреты инфанты Маргариты, в которых мастер сумел передать детскую прелесть её облика, несмотря на скованные строгим этикетом позы. Одним из самых тонких по характеристике психологических портретов Веласкеса считается погрудный портрет Филиппа IV. Но особенно интересными признаны три композиции, которые относятся к капитальным в творчестве мастера и считаются вершиной творчества великого художника: «Менины» (1656 г., Прадо, Мадрид), «Пряхи» («Миф об Арахне»; около 1657 г., Прадо, Мадрид) и «Венера перед зеркалом» (1657 г., Лондон, Национальная галерея). Каждая из них не только является прекрасно изображённым эпизодом из жизни, но и наполнена глубоким подтекстом благодаря многим деталям, позам фигур, их расположению, освещению. Всё это позволило исследователям говорить о загадках в позднем творчестве Веласкеса. Так, например, до сих пор идут споры о сюжете и смысле «Менин». Существует несколько версий. По одной из них, Веласкес изобразил перерыв в работе над портретом инфанты, когда в мастерскую заглянули её родители. По второй, наоборот, инфанта со своей свитой пришла в гости во время позирования короля и королевы художнику. По третьей же версии, художник написал своеобразный автопортрет в кругу менин (фрейлин, карликов и придворных), намекая тем самым на своё положение при дворе. Число комментариев к «Менинам» почти бесконечно. Являясь одновременно и групповым портретом, и жанровой сценой из интимной жизни королевского двора, она соединяет в себе все лучшие качества искусства Веласкеса. В просторном помещении королевского дворца изображена инфанта Маргарита в сопровождении своей свиты. Здесь же Веласкес перед большим холстом с палитрой и кистью в руках. В зеркале, висящем на задней стене, отражены фигуры короля и королевы, как бы присутствующих в том же помещении на месте зрителя. Подчинение композиции строгому ритму не нарушает естественности изображённой сцены. Маленькая фигурка инфанты умело выделена светом. Нежная прелесть её лица, обрамлённого золотистыми волосами, оттеняется серебристым платьем. По живости характеристики ей не уступают и фрейлины, почтительно и грациозно склоняющиеся перед инфантой, и карлики в правой части картины. Выразителей автопортрет Веласкеса, смотрящего за пределы картины внимательным спокойным взглядом.