Леонардо был внебрачным сыном нотариуса Пьеро да Винчи. О матери его, Катерине, мало что известно. Двадцатипятилетний отец в год рождения сына женился на Альбиере Амадори. Детские годы Леонардо провел со своей бабушкой Лучией и дядей Франческо.

В 1466 году Леонардо был отдан в обучение к известному флорентийскому живописцу и скульптору Андреа Вероккьо. В эти годы вырабатывается творческий метод будущего мастера, основанный на внимательном изучении природы, смелом эксперименте и серьезных познаниях в области точных наук. Живопись Леонардо называл «наукою и законной дочерью природы…», всем наукам предпочитая математику, ибо, говорил он, – «нет достоверности там, где нельзя применить одну из математических наук…»

Леонардо вылепил в мастерской Вероккьо несколько женских и детских головок. Вазари отмечает одну особенность этих его первых опытов: женские головки были смеющиеся. Леонардо уже тогда искал тайну изображения улыбки. Самой известной из работ юного Леонардо, не потерявшейся, подобно другим, является ангел на верроккьевой картине «Крещение Христа».

В 1472 году Леонардо окончил обучение у Вероккьо и был записан в цех флорентийских художников. Его интересы уже тогда не ограничивались живописью. По словам Вазари, «он был первым, кто еще юнцом поставил вопрос о том, как использовать реку Арно, чтобы соединить каналом Пизу и Флоренцию».

Одна из первых самостоятельных работ молодого художника – «Мадонна с цветком», или – «Мадонна Бенуа» (около 1478). Это произведение поражает и оригинальностью замысла и совершенством исполнения.

Летом 1481 года художник получает заказ на алтарный образ «Поклонение волхвов» для монастыря Сан-Донато. Как и большинству других живописных работ Леонардо, ему предшествовал целый ряд рисунков и эскизов. Эта незавершенная композиция замыкает кватрочентистское развитие темы и намечает ее новое содержание.