勃拉姆斯独特的钢琴效果，在这首《f小调第三钢琴奏鸣曲》Piano Sonata No.3 in f Minor Op.5 中开始真正的显现出来。乐曲的第二乐章和第三乐章，克拉拉·舒曼已于1854年10月23日在莱比锡初演，全曲的初演是有勃拉姆斯自己于1863年1月6日公开演出。全曲由五个乐章组成：

第一乐章，庄严肃穆的快板，f小调，3/4拍。乐曲由精力充沛、爆发性的第一主题第一支旋律开始。接着在低音的持续音上以小六度为主的软弱的第一主题第二支旋律，以明显的对比出现。这个旋律与第一支旋律有关联。当第一支旋律再度出现后，以降A大调开始了经过句。这里经过了降D大调、F大调、降B大调，然后进入降A大调的第二主题。第二主题是充满抒情性，表情丰富。但因为不断作音阶性的上升，又接连的在转调，所以给人一种紧张感。展开部由升c小调开始，首先展开第一主题的第一支旋律，接着是第一主题的第二支旋律，随后转为降D大调，又以降G大调重复开始的主题，然后进入再现部，在再现部中省略了第一主题的第二支旋律。

第二乐章，充满感情的行板，降A大调，2/4拍。在这个乐章中，勃拉姆斯附上了诗的标题，原诗的大意如下：

        夜幕低垂，皓月当空，
        在此两颗心，因爱而结合，
        相互依偎，相互拥抱。

这个乐章采用复三部曲式，结构图示：A-B-A-C(结尾)。乐曲在与这首诗相同的意境中开始，柔美的旋律在浪漫性的柔和和弦的包围下呈示。第二部分是从左手和右手交替所奏的音而成的旋律开始，充满了热情倾诉的力量。第三部分是第一部分的再现，比第一部分有更多彩的和弦，给人留下像慢慢消失一样的余韵进入结尾。结束部分是属于与前两部分有关联的旋律，以极为软弱而富于表情的开始，之后逐渐提高紧张度至最强，立即又渐慢速度，变为像是在祈祷一样柔和而微弱的乐句。最后是强有力地在下属调降D大调结束。

第三乐章，谐谑曲，有力的快板，f小调。首先以减七和弦的琶音稍带恐怖的阴暗气氛开始。中段在降D大调，音乐像是圣咏合唱一样地优美而稳重。之后是第一段的再现。

第四乐章，颇似行板，降b小调，2/4拍，这是附有间奏曲标题的短暂的乐章，作者对此加上了“回顾”的副标题。据说这是根据一首同名诗而作，其旋律也与之非常吻合。勃拉姆斯借此唱出了他在莱茵河徒步旅行时所遇见的某一少女的回忆。诗的大意是：

        “啊！假如你知道树木如何地很快枯萎，
        森林如何很快地变成没有半片树叶，
        也许你就不会如此冷淡，
        也不会如此的冷酷无情，
        而你一定会以柔和的笑靥来面对我的！”

乐曲中充满了感伤之情，有着缠绵的旋律。

第五乐章，自由速度的中庸快板，f小调，6/8拍，回旋曲式。主部首先以舞曲气氛呈示出两小节，随后立即转为优雅而柔和的切分乐句。第一插部是温和而平稳的，主部再现后，第二插部在降D大调呈现，是继续着的卡农式的模仿。结束部速度转快，逐渐形成全曲的高潮，随后又回到原来的速度，强烈地再现主部主题，最后又强有力地奏出第二插部主题结束全曲。