Die Graphische Sammlung besitzt trotz Kriegsverlusten ca. 16.000 Handzeichnungen und 14.000 Blatt Druckgraphik; mit dieser Größenordnung konkurriert sie mit den Kupferstichkabinetten in Stuttgart, München oder Berlin. Besonders wertvoll sind die Zeichnungen Federico Baroccis; es ist das zweitgrößte Konvolut dieses frühbarocken Malers überhaupt. Auch der römische Hochbarock ist mit großen und größten Namen vertreten.

Martin von Wagner hat in seinen langen römischen Jahren ca. 4.000 Zeichnungen italienischer Künstler vorwiegend der Renaissance und des Barock zusammengetragen. Darüber hinaus hatte er von seinem Vater, dem Hofbildhauer Peter Wagner, eine Sammlung von Zeichnungen wichtiger Würzburger Hofkünstler des 17. und 18. Jahrhunderts geerbt.

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