Am 15.4.1452 wird Lionardo di Ser Piero da Vinci in dem Dorf Vinci geboren. Leonardo war das uneheliche Kind einer Affäre des Notars Ser Piero mit dem Bauernmädchen Caterina. Kurz nach der Geburt trennten sich die beiden. Für den Vater wäre eine Ehe unstandesgemäß gewesen. Ser Piero stammte aus einer altehrwürdigen Florentiner Notarsfamilie, sein Großvater hatte es sogar zum Botschafter der Republik Florenz gebracht. Die Familie Vinci war recht wohlhabend und besaß einige Grundstücke in und um Vinci.
Noch im Jahr von Leonardos Geburt heiratet Ser Piero Leonardos Stiefmutter Albiera, die ebenfalls aus einer Notarsfamilie stammte. Leonardos Vater war sehr karrierebewusst und verbrachte wenig Zeit in Vinci. Für uneheliche Kinder war es zu der Zeit üblich, dass sie beim Vater verblieben. So wuchs Leonardo bei seinen Großeltern in Vinci auf.
Leonardos leibliche Mutter Caterina heiratete fünf Jahre später Achattabriga, einen Bauern der Umgebung und bekam mit ihm vier weitere Kinder. Achattabriga und die Familie Vinci standen über viele Jahre in Kontakt und traten z.B. gegenseitig als Zeugen bei Immobiliengeschäften auf. Da Achattabrigas Bauernhof nur etwa 45 min zu Fuß von Vinci entfernt war, hat Leonardo seine Mutter vermutlich besuchen können. Darüber hinaus ist über Leonardos Kindheit nichts bekannt.