Leonardo hatte umfangreiche mathematische Kenntnisse, vor allem begeisterte er sich für Geometrie. Er war gut mit Luca Pacioli bekannt, einem bedeutenden Mathematiker seiner Zeit. Dieser schrieb ein sehr einflussreiches Buch über den goldenen Schnitt, "Divina Proportione" (ital. 'Göttliche Proportion'), das Leonardo in Teilen illustrierte.

Leonardos gilt vielen als Begründer der modernen Naturwissenschaft. Seine naturwissenschaftlichen Schriften hatten einen entscheidenden Einfluss auf ihm nachfolgende Naturwissenschaftler. Leonardos wissenschaftliche Methode war revolutionär, denn er ging methodisch vor. Wenn ihm etwas auffiel, dachte er über die Ursache nach, kam zu einer Erklärung und versuchte dann, die Vermutung im Experiment zu beweisen. Dabei ging er sehr gewissenhaft vor und versuchte, aus den Experimenten allgemeine Gesetze abzuleiten. Allerdings war er nicht frei von Irrtümern, zum Beispiel als er behauptete, dass das Wasser auf dem Meeresgrund süß sei. Wie modern Leonardos Erkenntnisse waren, zeigt sich an seinem Verständnis von Kosmologie. Leonardo ging ganz selbstverständlich davon aus, dass die Sonne das Zentrum unseres Planetensystems ist. Er stellt nur lapidar fest: "Die Sonne bewegt sich nicht."

Leonardos Einfluss auf Galilei

Galileo Galilei arbeitete etwa 100 Jahre nach Leonardo und lebte ab seinem 46. Lebensjahr in Florenz, Leonardos Heimatstadt. Galileis legendärer Einfluss auf die Wissenschaft ist unbestritten, aber im Detail liest es sich wie eine Fortsetzung von Leonardos Werk, fast so, als hätte er sich thematisch direkt an Leonardos Schriften orientiert. Einige Beispiele:

• Galileis Methode, die Natur durch eine Kombination aus Experimenten, Messungen und mathematischer Analyse zu erforschen, geht auf Leonardo zurück, der das Prinzip 100 Jahre vor ihm anwandte
• Galileis Untersuchungen über den freien Fall und die Wirkung von Kräften sind Fortsetzungen von Experimenten, die Leonardo in Rom durchgeführt hat (1513-1516)
• Das Gleiche gilt für die optischen Experimente Galileis. Teleskope zur Himmelsbeobachtung wurden erst Anfang des 16. Jahrhunderts erfunden. Leonardo plante jedoch bereits 1513 mit Hilfe deutscher Spiegelmacher den Bau des ersten Spiegelteleskops (Hohlspiegel) in Rom. Es sollte einen Durchmesser von mehreren Metern haben und der Himmelsbeobachtung dienen. In Briefen an den Bruder des Papstes beschwerte sich Leonardo jedoch, dass die deutschen Spiegelmacher ihre Arbeit nicht erledigten. Nach nur drei Jahren verließ Leonardo den päpstlichen Hof in Rom, und das gewaltige Teleskop blieb unvollendet. Technische Pläne zur Herstellung des Geräts sind erhalten geblieben.
• Galilei ist unter anderem für die Erforschung des Fließverhaltens von Flüssigkeiten bekannt. Leonardo wiederum war der erste seit der Antike, der sich mit diesem Thema befasste und zahlreiche Überlegungen dazu hinterließ

Dies sind nur einige Beispiele von vielen, die den Einfluss Leonardos auf die Geschichte der modernen Physik deutlich machen.