La corsa dei cavalli si svolge nel pomeriggio della penultima domenica di maggio presso l'area verde della Buca del Palio, dove è stata realizzata una pista ad anello in sabbia. In base al numero complessivo delle Contrade che risultano attualmente nell'Associazione, la gara si articola in tre corse: due batterie, composte da sei cavalli ciascuna, e la finale, in cui gareggiano otto cavalli, con i primi quattro classificati delle precedenti batterie. Per tutte le corse vengono sorteggiati sia la posizione dei cavalli al canapo che il cavallo di rincorsa.
La sfilata storica, con i suoi più di mille figuranti in magnifici costumi, si svolge la mattina del Palio e percorre le principali strade del paese. Ogni contrada propone la rievocazione di un periodo storico nell'ambito di un tema più ampio, ossia l'evoluzione dei costumi cittadini dal 1200 al 1800. Il corteo storico è aperto dal Gonfalone del Comune di Fucecchio, che precede lo stendardo dell’Associazione Palio delle Contrade e la Contrada vincitrice dell'ultima edizione. Dietro di lei sfilano tutte le altre, secondo l'ordine sorteggiato pubblicamente durante la serata di presentazione del Palio. La sfilata si chiude con il Cencio, ovvero il drappello dipinto che sarà disputato il pomeriggio alla corsa.
Nei giorni che precedono la corsa, oltre alla Sfilata storica, sono previste altre iniziative. Il martedì della settimana del Palio hanno luogo la visita veterinaria dei cavalli iscritti alla competizione e, in serata, la cerimonia di presentazione del Cencio. Il giorno dopo, invece, è tempo di Tratta: la dea bendata la fa da padrona nel sorteggio e nella conseguente assegnazione dei cavalli alle Contrade. Giovedì e venerdì sono previste le prove obbligatorie, mentre il sabato si svolge la cerimonia di presentazione e iscrizione dei fantini.
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