Виняткова обдарованість майбутнього великого майстра проявилася дуже рано. За словами історика і біографа Вазарі, він вже в дитинстві настільки досяг успіху в арифметиці, що своїми питаннями ставив у скрутне становище викладачів. Одночасно Леонардо займався музикою, чудово грав на лірі і «божественно співав імпровізації». Однак малювання та ліплення найбільше хвилювали його уяву.
Батько відніс його малюнки свого давнього друга, одному із самих різнобічних і відомих у Флоренції майстрів - скульпторові, ювеліра і живописцю, Андреа Верроккьо. Той здивувався і сказав, що юний Леонардо повинен цілком присвятити себе живопису.
В 1466 Леонардо вступив у ролі учня у флорентійському майстерню Верроккьо. Саме тут почалося формування творчої індивідуальності Леонардо да Вінчі. Дуже скоро йому судилося перевершити прославленого вчителя. Верроккьо часто виконував роботу для Лоренцо Прекрасного, правителя Флоренції. Після сотень років рабства і релігійних забобонів, нарешті настав час відродження для вивчення наук. Європа залишила Середні століття і роки феодалізму і багато людей переїжджало з сіл в міста. Завдяки цим змінам Флоренція, цей чудовий місто, заповнився художниками і купцями. Ренесанс досяг і майстерні Верроккьо, в якій рука об руку працювали художники, скульптури і ковалі, які виготовляли чудові механічні вироби і музичні інструменти, і навіть ремонтували всілякі предмети. Елементарне інженерне мистецтво було складовою частиною роботи художника.
Будучи підмайстром в майстерні, Леонардо вивчав майстерність художника і скульптора і познайомився з широким набором інструментів для діяльності при піднятті і перенесенні ваги і копанні. Пізніше у своєму житті він буде використовувати ці знання як відправну точку для своїх численних ідей та винаходів. Леонардо займався всіма видами художньої діяльності, завжди проявляючи безмежну допитливість і вміння пов'язати мистецтво з науковими знаннями, колишніми результатом пильного спостереження і невпинного дослідження явищ природи.
Великий італійський художник Леонардо да Вінчі у своєму житті, науковій та художній творчості втілив гуманістичний ідеал «всебічно розвиненої особистості» (homo universale). Коло його інтересів був справді універсальний. У нього входили живопис, скульптура, архітектура, піротехніка, військова та цивільна інженерія, математичні та природничі науки, медицина і музика.
Художня спадщина Леонардо да Вінчі кількісно невелика - скульптурні твори загинули, живопис або погано збереглася, чи залишилася незавершеною, архітектурні проекти так ніколи і не були здійснені. Єдино, що більш-менш не постраждала - це записні книжки, окремі листи c записами і малюнками, часто довільно об'єднані в так звані кодекси.
Висловлювалася думка, що його захоплення природничими науками й інженерною справою перешкодили його плідності в мистецтві. Однак анонімний біограф, його сучасник, указує, що Леонардо «мав кращу задуми, але створив небагато речей у фарбах, тому що, як кажуть, ніколи не був задоволений собою». Це підтверджує і біограф Вазарі, згідно з яким, перешкоди лежали в самій душі Леонардо - «Найбільшою і незвичайні ... саме вона спонукала його шукати переваги над досконалістю, так що будь-яке твір його уповільнювався від надлишку бажань».
У віці 20 років Леонардо да Вінчі став членом Флорентійської Гільдії Художників. Якраз в цей час він вніс свій внесок в роботу свого вчителя Верроккьо "Хрещення Христа». Згідно з розповіддю Вазарі, молодий Леонардо написав голову білявого ангела на лівому боці картини і частина пейзажу. «Ця голова так витончено-благородна, виконана такої поезії, що інші персонажі картини не виглядають поряд з нею, здаються нескладними і тривіальними».
Студенти часто виконували частину роботи своїх вчителів, і Леонардо згодом також мав учнів, які допомагали йому в його роботі. У картині «Хрещення Христа» Леонардо показав талант молодого генія і оригінальність. Він використовував олійні фарби, які з'явилися нововведенням в Італії, і з їх допомогою він перевершив свого вчителя у використанні світла і фарби. Деякі думають, що талант Леонардо викликав заздрість вчителя. Однак, найбільш ймовірно, що Верроккьо був радий передати мистецтво живопису Леонардо. Щоб приділити більше часу скульптурі і інших проектів, Леонардо продовжував жити зі своїм учителем, але вже почав працювати над своїми власними картинами.
У період Ренесансу більшість художніх полотен були написані на релігійні теми або були портретами. Пейзажі можна було бачити тільки на фонах таких полотен, як "Хрещення Христа». Але написання пейзажів як фон для людських фігур для Леонардо було недостатньо. Його перший датований малюнок є сільським пейзажем «Долина Арно» (1473). Ескіз виконаний в олівці і повний рухів природи: що проходить над пагорбами світло, шелест листя і рух води. З самого початку Леонардо відійшов від загальноприйнятих традицій і створив новий стиль зі своїм поглядом на світ природи.
Один епізод, докладно описаний Вазарі, відноситься до початкового періоду художньої діяльності Леонардо. Якось батько приніс додому круглий щит, переданий йому приятелем, і попросив сина прикрасити його яким-небудь зображенням по своєму смаку, щоб доставити цього приятелеві задоволення. Леонардо знайшов щит кривим і шорстким, ретельно вирівняв і відполірував його, а потім залив гіпсом. Потім він наносив у свою відокремлену кімнату безліч хамелеонів, ящірок, цвіркунів, змій, метеликів, омарів, кажанів та інших химерних тварин. Надихнувшись видовищем цих тварин і скориставшись виглядом кожної в самих фантастичних поєднаннях, він створив для прикраси щита якесь страшне чудовисько, «яке змусив виповзати з темної ущелини скелі, причому з пащі цього чудовиська розливався отрута, з очей вилітав вогонь, а з ніздрів - дим» . Робота над щитом так захопила Леонардо, що «з великої своєї любові до мистецтва» він навіть не помічав страшного смороду від подихати тварин.
Коли поважний нотаріус побачив цей щит, він подався в жаху, не вірячи, що перед ним всього лише створення вправного майстра. Але Леонардо заспокоїв його і повчально пояснив, що ця річ «якраз відповідає своєму призначенню ...» Згодом леонардовский щит потрапив до міланського герцога, який дуже дорого заплатив за нього.
Через багато років, уже на схилі віку, Леонардо, за словами того ж Вазарі, начепив ящірці «крила, зроблені зі шкіри, здертою їм з інших ящірок, налиті ртуттю і тремтіли, коли ящірка рухалася; крім того, він приробив їй очі, роги і бороду, приручив її і тримав в коробці; всі друзі, яким він її показував, від страху пускалися навтьоки ».
Він хоче пізнати таємниці і сили природи, часом зловісні, смертоносні. Через повне пізнання природи хоче стати її володарем. У своїх пошуках він долає огиду і страх.
Пристрасть до фантастичного характерна для Леонардо да Вінчі - від підліткових років і до самої смерті. І коли ця міць наповнювала все його єство, він творив великі справи.
На час виходу з майстерні Верроккьо дослідники відносять "Мадонну з квіткою» ( «Мадонна Бенуа», як вона називалася раніше, на ім'я власників), «Портрет Джіневри де Бенч», «Благовіщення».
У цей період Леонардо, ймовірно, деякий час перебував під впливом Боттічеллі.
Його «Благовіщення» по деталізації ще виявляє тісні зв'язки з кватроченто, але спокійна, досконала краса фігур Марії й архангела, колірний лад картини, композиційна впорядкованість говорять про світогляд художника нової доби, характерному для Високого Ренесансу.
Одну з перших самостійних робіт молодого живописця ( «Мадонна Бенуа») відрізняє новизна трактування сюжету, вирішеного як життєва сцена, де молода мати, одягнена в костюм сучасниць Леонардо і зачесана по моді тих років, граючи з сином, простягає йому квітку крестоцвіти. Традиційний символ розп'яття сприймається як безневинна іграшка, до якої по-дитячому ніяково тягнеться немовля Ісус, викликаючи посмішку юної мадонни, яка тішиться першими спробами сина освоїти світ. Теплота і чарівність материнського почуття передані з дивовижною життєвою правдивістю. Мальовниче майстерність Леонардо розкривається в умінні продумано побудувати композицію, домагаючись відчуття безпосередності, а використання нової техніки олійного живопису дозволяє майстру добитися глибини і звучності кольору, прозорою легкості тіней і найтоншої моделювання, завдяки якій тіла і драпірування придбали мальовничу осязательность.
Згодом майстерність художника удосконалювався. Накладаючи шар масляної фарби поверх іншого, він створював тонку серпанок, що надавало туманність картині і не відповідало строгості форми традиційного полотна. Цю техніку він називав «окутиваніе серпанком». Він також використовував світлі і темні кольори близько один до одного, щоб картина виглядала більш природно.
Леонардо да Вінчі був не тільки великим художником-живописцем, скульптором і архітектором, а й геніальним вченим, який займався математикою, механікою, фізикою, астрономією, геологією, ботанікою, анатомією і фізіологією людини і тварин, послідовно проводив принцип експериментального дослідження. У його рукописах зустрічаються малюнки літальних машин, парашута і гелікоптера, нових конструкцій і гвинторізних верстатів, що друкують, деревообробних та інших машин, що відрізняються точністю анатомічні малюнки, думки, пов'язані з математики, оптиці, космології (ідея фізичну однорідність всесвіту) і інших наук. Близько семи тисяч сторінок збережених рукописів (написаних на італійській мові в більшості справа наліво дзеркально) були пізніше роз'єднані і зберігаються тепер у бібліотеках Лондона, Віндзора, Парижа, Мілана та Турина.