Leonardo nije pravio jasnu granicu između umetnosti i nauke. Za njega je slikanje bilo oblik istraživanja sveta.
Da bi precizno prikazao ljudsko telo, proučavao je anatomiju i vršio detaljna seciranja. Njegove anatomske skice spadaju među najpreciznije crteže svog vremena. Isto tako, proučavao je pokrete vode, strukturu biljaka, let ptica i mehaničke sisteme.
Mnoge njegove beleške sadrže ideje o mašinama koje podsećaju na savremene izume, poput letilica, padobrana i vojnih konstrukcija. Iako većina tih projekata nikada nije realizovana, pokazuju izuzetnu sposobnost razumevanja mehanike i prirodnih zakona.
Njegov rad pokazuje renesansnu ideju da se znanje stiče posmatranjem, eksperimentom i povezivanjem različitih oblasti ljudskog iskustva.
