Praca nad „Sobieskim pod Wiedniem” poprzedzona była licznymi studiami i szkicami, tak charakterystycznymi dla matejkowskiego warsztatu. Pierwsze szkice powstały już w 1879 r. ale ostateczną wersję Matejko zaczął malować od czerwca 1882 do sierpnia 1883 roku. Przedstawieniom koni mistrz poświęcał szczególną uwagę. „Matejko specjalne te końskie „modele” dobierał odwiedzając różne stadniny (o czym pisał Gorzkowski w swoim Dzienniku: studiował konie i w Turcji podczas swego pobytu tam, potem w Gumniskach i indziej i nawet tutaj w Krakowie, bo w ujeżdżalni wojskowej rysował konie z natury, a chcąc być wiernym i sumiennym, kazał masztalerzowi tym koniom nadawać ruchy i zwroty potrzebne do obrazu, które potem chwytał na „płótno” (fragment ekspertyzy p. M.Buyko, cyt. za M.Gorzkowski, Jan Matejko. „Z dziennika prowadzonego w ciągu lat siedemnastu do końca życia artysty).”
Do Jana Sobieskiego znane są szkice olejne Jan III Sobieski wręcza kanonikowi Denhoffowilist do papieża z wiadomością o zwycięstwie nad Turkami pod Wiedniem w r. 1683 z 1880 r. (olej, płótno, 58 × 100, w zbiorach Domu Matejki w Krakowie) oraz Jan III Sobieski pod Wiedniem (szkic) z 1883 r. (olej na płótnie. 59,5 × 75,5 cm w zbiorach Lwowskiej Galerii Sztuki). Ponadto istnieje wiele szkiców rysunkowych datowanych około 1880 roku w zbiorach Domu Matejki (MNK) m.in.: „Król Jan Sobieski na koniu”; „Rycerze dworu królewskiego”; „Książę Karol Lotaryński na koniu”, „Król Jan Sobieski na koniu”; „kanonik Denhoff i szereg innych postaci, „Postać króla Jana Sobieskiego w otoczeniu rycerstwa” (wszystkie datowane na około 1880 r.).
Prezentowane Studium głowy konia namalowane techniką olejną, datowane ręką mistrza na 1883 r., jest niezwykle istotnym elementem tworzenia monumentalnego Sobieskiego pod Wiedniem. Nieznany dotychczas obraz konia Jana III Sobieskiego jest unikatową pracą Jana Matejki na rynku aukcyjnym.