Leonardo, a tudós:1482 körül, egy milánói udvari állás lehetőségének reményében írott levelében az akkor harmincéves Leonardo úgy mutatta be magát az Il Morónak is nevezett Ludovico Sforza hercegnek, mint eszményi tanácsadót háborús években, a föld alatti alagutak építését, a csatornaépítés szakértőjét, valamint puskák és ostromgépek feltalálóját. A levél végén mellékesen megemlítette, hogy békeidőben festészettel és szobrászattal is szokott foglalkozni, és főként jól tudja, hogyan kell önteni bronz lovas szobrot, amit a herceg apja, Francesco emlékére akar felállíttatni.
Az ajánlkozó levél sikeresnek bizonyult. Leonardo még ugyanabban az évben elnyerte az állást a milánói udvar művészeként és mérnökeként. A hivatallal járó kötelezettségek (színházi háttérdíszlet, jelmeztervezés, csatornázás stb.) csak ideje kis részét töltötték ki. Tudományos kísérletei alapján új eljárásokat fejlesztett ki. Számos írása is született, de egyik sem jutott el odáig, hogy alkalmas legyen a kiadásra. Ezen kéziratok tartalma évszázadokig rejtve maradt a világ elől. Leonardo felismeréseinek zömét újra fel kellett fedezni és más kutatók szereztek hírnevet a természet olyan törvényeinek kiderítésével, amelyeket ő már fölfedezett.
1482 körül az optika és a vonalperspektíva foglalkoztatta. Ahogy növekedett tudása, úgy nőtt az általa vizsgált területek nagysága. 1500 körül a csatornaépítés, a folyószabályozás, az öntözőrendszerek, a víztározók és hidak legkeresettebb szakértőjének számított. Leonardo sikerét jelentősen befolyásolta az is, hogy sikeresen növelte a munka hatékonyságát – a csatorna építéséhez például vízkiemelő szerkezetet tervezett – amivel jelentősen csökkentette a megrendelő költségeit.
Szülőfalujában a művészet kedvéért behatóan tanulmányozta a természeti környezetet. Milánóban a művészeti emberábrázolás tökéletesítésének szándékával fogott bele a tudományos igényű boncolásba. Látta, hogy az emberi viselkedés hűséges ábrázolásához nélkülözhetetlen annak a belső életnek a teljes ismerete, ami alapvetően meghatározza a külső megjelenést.