На последней странице нотариальной книги, которая одновременно служила и семейным альбомом с изображением генеалогического древа, появляется старинный документ, сохранивший сведения о Леонардо: написанное от руки подтверждение о крестинах, сделанное Антонио, дедушкой со стороны отца. Он сообщает, что 15 апреля 1452 года, в 3 часа ночи у его сына Пиеро родился мальчик, которого окрестил священник Пиеро де Бартоломео и нарек именем Леонардо. О матери ребенка не сказано ни слова, так как в то время рождение внебрачных детей считалось обычным делом.

Кто же была его мать? Если верить словам Антонио Гаддиано, то она носила имя Катерина и была «хорошей крови и куэлфийского происхождения». В момент рождения Леонардо ей исполнилось 22 года; и можно предположить, что симпатичная крестьянская дочь уже долгое время была возлюбленной Пиеро, отца ребенка. В провинции Тоскана в те времена девушки выходили замуж очень рано: первой мачехе Леонардо была 16-летняя Альбиера Амадони, а второй — Франческе Ланфредини — пятнадцать лет.

Синьор Пиеро, честолюбивый юрист, продолжавший традиции своей семьи, слыл в деревне Винчи покорителем дамских сердец и соблазнил молоденькую Катерину. Как раз в год рождения Леонардо он женился на благовоспитанной флорентийке Альбиере; не особенно заботясь о своем внебрачном сыне, преуспевающий молодой юрист большую часть времени пропадал в различных тосканских городках. Маленький Леонардо находился у своей матери, по крайней мере до окончания кормления его грудью, примерно до полутора лет. По прошествии этого времени, самое позднее в 1454 году, Катерина вышла замуж за Антонио де Пиеро де Андреа де Джованни Бути, который получил прозвище «L’Accattabriga» (что означает «задира»); его небольшое хозяйство находилось в соседней деревне в двух километрах от Винчи. В этот момент Леонардо перешел на попечение дяди Франческо, который стал старшим другом Леонардо, проявлявшим отеческую заботу. У Франческо не было детей и они с Леонардо жили в маленькой усадьбе, расположенной на холме выше деревни. Зигмунд Фрейд, еще не знавший о записях Антонио, считает, что ребенок после пяти лет своей жизни, выйдя из-под материнской опеки, попал в отцовскую семью. Сегодня появилось еще одно мнение, высказанное Сержем Брамли: течение первых лет жизни Леонардо было определено договором, по которому Катерина должна была исполнить свой материнский долг вплоть до передачи ребенка семье отца. Согласно этой гипотезе, это могло произойти после получения разрешения на заключение брака. Дата бракосочетания с «Задирой» в конце 1454 года подтверждает эту версию.

Ранние детские годы Леонардо проходили по сценарию, в котором отразились как отчим и мачеха, так и раздельно живущие родители. Мы не знаем, как часто у ребенка появлялась возможность навещать свою мать, которая жила в получасе пути от него, и какие чувства он испытывал к отчиму и подрастающим сводным братьям и сестрам. Нет сомнений только в одном, что у растущего мальчика существовала проблема отношений с родной матерью, заставлявшей его страдать: грудной ребенок и маленький мальчик был привязан к своей матери, в то время как она пыталась вытеснить его из своего сердца. Что касается его взаимоотношений с первой мачехой Альбиере, то они, принимая во внимание ее редкие визиты в Винчи, вряд ли сыграли заметную роль. У Альбиеры не было собственных детей, и она могла проявлять к ребенку материнские чувства. Но о том, что сердечный контакт с ней все-таки состоялся, свидетельствует письменное сообщение Леонардо брату о ее заботе.

Считается установленным факт, что внебрачный сын по имени Леонардо по меньшей мере с трехлетнего возраста рос в семье отца, относительно состоятельных и образованных людей; его мачеха, Альбиера, также принадлежала к знатной семье из Флоренции. Но несмотря на это, Леонардо, посещая младшие классы в деревенской школе, обучался с трудом чтению, письму и счету. Частично это было связано с тем, что снисходительные родители не требовали от него дисциплины, и он, сообщает Вазари, что как и другие детишки из деревни, пребывая в радости и веселье, слонялся без дела по окрестным холмам и полям, в чем его, вероятно, с большим воодушевлением мог поддержать дядюшка Франческо. Дядя Франческо сопровождал его во всех рейдах по окрестным землям и воспитывал любовь к природе, особенно к животным. Вазари также сообщает, что дядюшка не мог вынести жалкого состояния находившихся в клетках птиц; и к великому удивлению крестьян покупал их, чтобы затем выпустить на волю.

Причиной, по которой отец не старался сделать из сына нотариуса или не допустить его к профессии врача, было даже не отсутствие у сына дисциплины или неудовлетворенность его слабым рвением, а лишь то обстоятельство, что он был незаконнорожденным. В то время для внебрачных детей путь в университет был закрыт, и о судейской или нотариальной деятельности нельзя было даже помышлять: незаконнорожденные дети не могли находиться в одном ряду с аристократами. По той же причине отец ни разу не дал Леонардо указаний изучать латинский язык, который тогда являлся обязательным фундаментом для хорошего школьного образования. И отсутствие знания латинского языка сказывалось долгие годы. Даже школьные учителя проявляли мало заботы о мальчике: в деревенской школе даже не стали себя утруждать попытками исправлять у него «дефект» левой руки или левши, что в те времена являлось правилом. Инквизиция утверждала, что левша — это человек, который помечен чертом, и поэтому дети-левши отучались в школах от «дурной привычки» всевозможными способами.

Так и не познав истинной материнской любви, Леонардо рос в более или менее благородной среде и, может быть, поэтому в ранние годы у него проявилось пристрастие к изысканной одежде и антипатия ко всему женскому. Здоровый, а также сильный и очень красивый юноша, по описанию Вазари, он отличался особой грацией, которая привлекала к нему людей: «От сияния его лица просветлялись печальные души и от речей его перестраивались на другой лад даже упрямцы». Ежедневно в нем проявлялась бросающаяся в глаза одаренность, тяга к искусству, что не осталось незамеченным его отцом. Чтобы всегда иметь возможность улучшить свои рисунки, мотивы которых, наряду с песнями, доставляли ему огромнейшую радость, он с упорной настойчивостью и терпением наблюдал за всем происходящим в природе, и в этой передаче наблюдений, вытекающих из мельчайших деталей, находился источник своеобразного слияния науки и искусства, которое должно было происходить в его душе. Как свидетельствует Вазари, свой первый заказ — нарисовать в качестве настенной декорации щит округлой формы — он исполнил по поручению отца, который воспользовался предложением соседей, питавших страсть к охоте. Синьор Пиеро передал их заказ Леонардо, и тот сразу же с невероятным рвением приступил, насобирав в свою комнату «различных сверчков, кузнечиков, змей, ящериц, ночных бабочек и летучих мышей», он «из всей этой кучи сконструировал подлинно мерзкое чудовище, которое выползало из мрачной скальной расщелины, а из пасти и глаз его извергалось пламя и капал яд». Мальчику казалось, что трупы животных, распространяющих в его комнате неописуемый смрад, для «честного энтузиаста в искусстве» всего лишь небольшая помеха, и позже у него также не возникало никаких ощущений в связи с исследованием мертвых тел и изучением симптомов их разложения. Отец, взглянув на «чудовище», в ужасе отпрянул, но Леонардо, как пишет дальше Вазари, сказал: «Это произведение наполнено определенного смысла. Бери его и уноси, потому что оно достигла ожидаемого эффекта». Синьор Пиеро испугался так называемого щита, нарисованного для охотников, и продал это «произведение искусства» одному из флорентийских купцов за 200 дукатов.

В «непостоянном и изменчивом» характере, о котором говорит Вазари и в который позже проявился в том, что многие работы им не были закончены, поскольку у него появлялось желание перейти к новым; скрывались, очевидно, непреодолимые проблемы, связанные с неутихающей тоской по материнской ласке и заботе, и неудовлетворенные детские желания. Даже в зрелом возрасте он мужественно рассказывал о тех «тайных кошмарных снах», которые терзали его, возвращаясь вновь и вновь. Для Зигмунда Фрейда они стали ключом к пониманию переживаний Леонардо, о чем он утверждал в уже упоминавшемся психоаналитическом исследовании.