S'especialitzà en l’estudi d’estructures metàl·liques i de formigó armat. Els anys 1930-32 construí l’estadi de Florència, que per l’audàcia de l’estructura i la qualitat del formigó esdevingué ràpidament un model a escala mundial. En la sèrie d’hangars per a avions, avui destruïts, que foren aixecats entre el 1936 i el 1941 a Orvieto, Orbetello i Torre del Lago demostrà les possibilitats de les estructures metàl·liques com a construccions de cost mínim i de muntatge fàcil. Després aprofundí l’anàlisi de les peces seriades de formigó; el Palau d’Exposicions de Torí (1948-49) fou un dels millors exemples, considerat com una de les obres més importants de l’arquitectura europea de la postguerra. Dins la mateixa experimentació sobresurt també el Palazzo dello Sport de Roma (1957), en col·laboració amb M.Piacentini, cobert amb una cúpula de 100 m de diàmetre i de 9 cm de gruix a la part superior. La preocupació per les reduccions de cost el portà a desenvolupar un sistema de prefabricació in situ: el ferrociment. I la preocupació estètica, resolta sempre pel ritme donat per la repetició d’elements, es manifesta d’una manera palesa a la nau d’entrada de l’estació ferroviària de Nàpols (1954). Col·laborà en la construcció de l’edifici de la UNESCO de París (1953-57), i calculà l’estructura de l’edifici Pirelli de Milà (1958).