Леонардо да Винчи родился 15 апреля 1452 года в селении Анкиано близ небольшого городка Винчи, недалеко от Флоренции в «три часа ночи» то есть в 22:30 по современному отсчёту времени[источник не указан 44 дня]. Примечательна запись в дневнике деда Леонардо, Антонио да Винчи (1372—1468) (дословный перевод): «В субботу, в три часа ночи 15 апреля родился мой внук, сын моего сына Пьеро. Мальчика назвали Леонардо. Его крестил отец Пьеро ди Бартоломео». Его родителями были 25-летний нотариус Пьеро (1427—1504) и его возлюбленная, крестьянка Катерина. Первые годы жизни Леонардо провёл вместе с матерью. Его отец вскоре женился на богатой и знатной девушке, но этот брак оказался бездетным, и Пьеро забрал своего трёхлетнего сына на воспитание. Разлученный с матерью Леонардо всю жизнь пытался воссоздать её образ в своих шедеврах. Жил он в это время у деда. В Италии того времени к незаконнорожденным детям относились почти как к законным наследникам. Многие влиятельные люди города Винчи приняли участие в дальнейшей судьбе Леонардо. Когда Леонардо было 13 лет, его мачеха умерла при родах. Отец женился повторно — и снова вскоре остался вдовцом. Он прожил 77 лет, был четырежды женат и имел 12 детей. Отец пытался приобщить Леонардо к семейной профессии, но безуспешно: сын не интересовался законами общества.

Леонардо не имел фамилии в современном смысле; «да Винчи» означает просто «(родом) из городка Винчи». Полное его имя — итал. Leonardo di ser Piero da Vinci, то есть «Леонардо, сын господина Пьеро из Винчи».