Леонардо родился вне брака. Отец Пьеро [1426–1504] по семейной традиции был нотариусом. Его семья занималась этим ремеслом с XIV в. (древнейший из свидетельствующих об этом документов, в котором упомянут прадед Пьеро, сер Гвидо ди Микеле да Винчи, относится к 1339 г.)[4]. Семнадцатилетняя мать Леонардо Катерина была сиротой-крестьянкой[5]. Этот факт опровергает утверждение первого биографа Леонардо, называемого «Анонимом Гаддиано» или «Анонимом Мальябекьяно», что он «был по матери хорошей крови»[6], если не предполагать, что под словами buon sangue он подразумевал не благородство происхождения, а отсутствие в числе предков евреев. Новорожденный воспитывался в семье отца, который в том же 1452 г. женился на дочери нотариуса Альбьере Амадори и впоследствии сам стал респектабельным нотариусом, услугами которого пользовалось в том числе правительство Флоренции. Катерина через пару лет вышла замуж за обжигальщика извести Антонио по прозвищу Аккатабрига (Спорщик), сына Пьеро Бути дель Вакки, в браке с которым прожила более трети века.

В выписке из кадастра флорентийских граждан, составленной в 1457 г. его дедом Антонио да Винчи, Леонардо упоминается как «незаконный сын упомянутого сера Пьеро, рожденный им и Катериной, ныне женой Аккатабриги»[7]. Вероятно, упоминание в качестве члена семьи связано не только с бездетностью Альбьеры д’Амадори и его ролью потенциального продолжателя рода, но и с тем, что на ребенка полагался налоговый вычет в размере 200 флоринов[8]. На жительство во Флоренцию Леонардо, по всей вероятности, переехал после смерти мачехи и деда. Точная дата переезда неизвестна: одни исследователи относят его к 1464 г.[9], другие – к 1466 г.[10] Во Флоренции, являвшейся одним из культурных очагов Ренессанса, с 1434 г. контролировавшейся банкирами – меценатами из рода Медичи – Козимо Старшим (1434–1464), его сыном Пьеро (1464–1469) и внуком Лоренцо Великолепным (1469–1492), – перед Леонардо, рано продемонстрировавшим талант к рисованию, открылись новые перспективы.

Пьеро да Винчи устроил сына в художественную мастерскую (bottega) своего друга, художника и скульптора Андреа дель Верроккьо [1435–1488]. В опубликованных в середине XVI в. «Жизнеописаниях наиболее знаменитых живописцев, ваятелей и зодчих» Джорджо Вазари писал, что Пьеро показал Андреа несколько его рисунков, попросив сказать, достигнет ли он успехов в рисовании, и что «пораженный теми огромнейшими задатками, которые он увидел в рисунках начинающего Леонардо, Андреа поддержал сера Пьеро в его решении посвятить его этому делу и тут же договорился с ним, чтобы Леонардо поступил к нему в мастерскую, что Леонардо сделал более чем охотно и стал упражняться не в одной только области, а во всех тех, куда входит рисунок»[11]. Предполагается, что Леонардо стал учеником Верроккьо в 1467 или 1468 гг.[12], но это могло произойти и раньше, поскольку обучение ремеслу художника занимало от 2 до 6 лет (в зависимости от возраста ученика), а к 20-летнему возрасту Леонардо уже являлся членом корпорации флорентийских художников (Цех святого Луки)[13]. В эти же годы в мастерской Верроккьо учились Пьетро ди Кристофоро Ваннуччи, более известный как Пьетро Перуджино [1446–1523], и Лоренцо ди Креди [1459–1537]. Влияние Верроккьо испытал и Алессандро Филипепи, снискавший известность под именем Сандро Боттичелли [1445–1510], художественные приемы которого позже стали объектом критики Леонардо. Подобно Боттичелли и Перуджино, Леонардо постигал художественное мастерство не только в боттеге Верроккьо, но и в церкви Санта Мария дель Кармине, одна из капелл которой (капелла Бранкаччи) была украшена фреской на библейские сюжеты одним из основоположников реалистического искусства Кватроченто – Томмазо ди Гвиди или Мазаччо [1401–1428], – которая стала образцом для последующих поколений художников[14].