Nel 1482, al suo arrivo a Milano, Leonardo da Vinci si presenta in una lettera a Ludovico il Moro professandosi capace di una quantità di opere militari e di ingegneria, e soltanto alla fine accenna alle sue qualità come pittore e scultore.
E’ in questa città che approfondisce gli studi di architettura: prende parte al concorso per il tiburio del Duomo nel 1487, è consultato per la cattedrale di Pavia nel 1490 e continuamente studia riforme e piani urbanistici originali. 
Se le concezioni urbanistiche del ‘400 si concentravano più che altro sull’aspetto formale, e ricercavano la disposizione prospettica, quelle di Leonardo da Vinci prendono in considerazione questioni ben più concrete: sociali, igieniche, di traffico. I suoi progetti sono, in una parola, funzionali.
Leonardo da Vinci si dedica anche alla progettazione di macchine e artifici bellici, nonché di architetture difensive: suoi sono i progetti di macchine per fabbricare pallini da schioppo, dispositivi automatici per l’accensione di cannoni, sistemi di fabbricazione di cannoni, balestre e catapulte. Continua inoltre a lavorare a quegli studi di anatomia, geometria e meccanica in cui già si era dilettato a Firenze, passando ora dalla pratica immediata alla delineazione di principi e soluzioni teoriche.
La caduta di Ludovico il Moro segna la fine di questo periodo, ma le ricerche di Leonardo da Vinci non si interrompono. Tornato a Firenze, egli prosegue e approfondisce gli studi di anatomia, facendo dissezioni sui cadaveri nell’ospedale di S.Maria Novella. Studia il volo degli uccelli, fa progetti per la canalizzazione dell’Arno e per il prosciugamento delle paludi di Piombino, e inventa infinite macchine e progetti, perché, come soleva a dire, “ La meccanica è il paradiso delle scienze matematiche, giacché con quella si viene al frutto matematico”.
Molte le macchine che progettò: nella meccanica tessile, per esempio, il contributo di Leonardo da Vinci fu fondamentale. Egli precedette Johann Jurgen disegnando almeno trent’anni prima la macchina per filare con fuso ad aletta. Progettò pure foratrici, ruote dentate, girarrosti meccanici. Si occupò della elaborazione di chiuse, dighe e ponti.
Il genio sconfinato di Leonardo da Vinci si rivela in tutte quelle opere da lui progettate, e che furono poi davvero realizzate nel XX secolo: tra queste, la bicicletta e i sottomarini. Tuttavia, dopo una sofferta riflessione, l’artista decise di non presentare in pubblico l’idea dei sottomarini, perché gli uomini l’avrebbero potuta usare – com’egli stesso affermò – per il “ male”.
- Leonardo da Vinci