Тем временем сам Леонардо, окончив картину, вновь отправился в очередное путешествие. Он был не молод — ему было уже за 50. Что же заставляло его переезжать из города в город, как будто убегая от чего-то? Возможно, на него сильно повлияла смерть отца, случившаяся в 1504 году. Но, как бы то ни было, в родном городе он, по всей видимости, чувствовал себя неуютно. Возможно, всему виной были анонимные обвинения, выдвинутые против него в молодости.
Единственным местом, где ему, вероятно, было хорошо, являлся Милан. В 1507 году он вернулся в этот город, намереваясь провести здесь остаток дней. Он вернул часть своего состояния: виноградники, подаренные ему Людовико Моро. В том же году умер его дядя, объявив Леонардо своим наследником. В связи с хлопотами о наследстве ему снова пришлось покинуть Милан.
В 1508 году Леонардо да Винчи начал писать очередную книгу, которую назвал «О себе и о своей науке». Она начиналась так: «Начато во Флоренции, в доме Пиеро ди Браччо Мартелли, марта 22 дня 1508 года; и это будет беспорядочный сборник, извлеченный из многих листов, которые я переписал здесь, надеясь потом распределить их в порядке по своим местам, соответственно материям, о которых они будут трактовать…» Далее, предвидя критику того, что он называл своей наукой, Леонардо писал: «Хорошо знаю, что некоторым гордецам, потому что я не начитан, покажется, будто они вправе порицать меня, ссылаясь на то, что я человек без книжного образования. Глупый народ! Не понимают они, что, как Марий ответил римским патрициям, я мог бы так ответить им, говоря: "Вы, что украсили себя чужими трудами, вы не хотите признать за мною права на мои собственные». Скажут, что, не будучи словесником, я не смогу хорошо сказать то, о чем хочу трактовать. Не знают они, что мои предметы более, чем из чужих слов, почерпнуты из опыта, который был наставником тех, кто хорошо писал; так и я беру его себе в наставники и во всех случаях на него буду ссылаться».
И действительно, опыт у него был очень богатый. Решив заняться анатомией, он, не утруждая себя чтением сочинений на эту тему, начал просто изучать строение человеческого тела. Многочисленные рисунки и наброски, выполненные Леонардо по этой тематике, свидетельствуют, что он пытался не просто досконально изучить строение тела человека, а стремился постичь его совершенство, вычислить идеальные пропорции. Для этого он не только делал бесконечные наброски с живой натуры, но и вскрывал трупы. Разумеется, он, как и другие ученые того времени, был вынужден делать это тайно, иногда просто воруя тела. Особенно тщательно Леонардо изучал головной мозг и строение глаза.
Животные также стали предметом его пристального внимания. Сохранились рисунки, на которых он пытался запечатлеть полет птиц. Результатом его усилий стали сочинения «О строении человека и животных» и «Тетрадь по анатомии».
Однако труды по анатомии, как известно, далеко не единственная отрасль его исследования. Он оставил после себя более 20 сочинений, среди которых: «О природе, жизни и смерти», «О силе, движении, времени и бесконечном», «О падении тел. О трении», «О законах статики», «О летании», «О равновесии и движении жидкостей», «О звездах», «О зрении, свете, тепле и солнце» и др.
На протяжении большей части своей жизни он изобрел множество механизмов. Правда, большинство из них так и остались неосуществленными проектами, изображенными только на бумаге. Часть из них Леонардо описал в своих трудах «Несколько изобретений» и «Военные изобретения. Несколько рецептов».
В последующие века поклонники творчества великого итальянского гения стремились воплотить в жизнь его изобретения. Одни уверяли, что построить машины по проектам Леонардо невозможно, так как там немало технических ошибок, другие, несмотря ни на что, продолжали попытки. Так, англичанин Стив Робертс собрал-таки по его чертежам летательный аппарат. При строительстве он использовал только те материалы, которые были известны в начале 1500-х годов. Он собрал машину из итальянского тополя, тростника, сухожилий животных и льна, обработанного глазурью из секрета жуков. Провести испытания согласилась Джуди Лиден, дважды завоевывавшая титул чемпиона мира по дельтапланеризму. Она провела 20 попыток, в результате которых ей наконец удалось подняться на высоту 10 метров и продержаться в воздухе 17 секунд, тем самым доказав, что машина работает. Однако, приземлившись, она заявила: «Это был самый опасный полет в моей жизни. Управлять им было почти невозможно, я летела туда, куда дул ветер, и не могла ничего с этим поделать. Наверное, так же чувствовал себя испытатель первого в истории автомобиля».