Успехи мальчика в рисовании были настолько явными и поразительными, что отец принял решение отдать его в подмастерья к одному из многочисленных флорентийских художников. Искусство было одним из немногих достаточно почтенных занятий, доступных для внебрачного ребенка. В 1466 году, воспользовавшись своей репутацией известного во Флоренции нотариуса, сер Пьеро определил четырнадцатилетнего сына на хорошее место — учеником в мастерскую великого живописца Верроккьо. Для Леонардо такой поворот был настоящим подарком судьбы. Верроккьо, глубоко проникнутый свойственным той эпохе духом просвещения, к обучению подходил основательно, с серьезностью ученого. В мастерской были расставлены гипсовые фигуры, задрапированные в разные ткани. Ученики должны были сосредоточенно изучить каждую складку и падающую тень, чтобы научиться правильно и реалистично изображать их. Леонардо эти занятия пришлись по сердцу, и уже скоро для Верроккьо стало очевидно, что юный ученик поразительно внимателен, подмечает малейшие детали.
К 1472 году Леонардо был уже одним из первых помощников мастера, помогал ему в работе над масштабными полотнами и брал на себя значительную долю ответственности. В «Крещении Христа» Верроккьо поручил Леонардо написать фигуру одного из двух стоящих в стороне ангелов; эта картина сохранилась до наших дней и является первым образцом живописной работы да Винчи. Увидев ангела, Верроккьо был ошеломлен. Лицо было написано так, как никому раньше не удавалось: непостижимо живое и одухотворенное, оно буквально светилось.
Недавнее рентгенологическое обследование полотна открыло кое-какие секреты юного Леонардо и объяснило то, что показалось Верроккьо волшебством. Его ученик наносил краску тончайшими слоями, мелкими, почти неразличимыми мазками. Постепенно он накладывал слой за слоем, каждый последующий чуть темнее предыдущего. Используя такую технику и экспериментируя с разными красящими пигментами, да Винчи нашел способ изображения нежных очертаний живой плоти. Из-за наложения тонких полупрозрачных слоев свет, падавший на картину, проникал, казалось, в глубь ангельского лица, освещая его изнутри.
Это говорит о том, что на протяжении шести лет, проведенных в мастерской, юноша усердно трудился, проводя сложные исследования и эксперименты с различными красителями. Он отрабатывал и совершенствовал способы нанесения краски на холст, стремясь получить живое, объемное изображение, передать характерные черты разных материалов. Очевидно, немало внимания уделял он и изучению строения человеческого тела, фактуре кожи, волос. Можно представить, насколько терпелив был Леонардо, как он, должно быть, любил эту кропотливую, обстоятельную работу.
Спустя годы, уже оставив мастерскую Верроккьо и сделав себе имя, Леонардо да Винчи выработал некие принципы, своего рода философию, которой руководствовался в художественном творчестве, а позднее и в научной работе. Он замечал, что другие художники, как правило, начинают работу с общего абриса, эскиза картины, которую намеревались написать, желая произвести на зрителей определенное эмоциональное или духовное впечатление. Сам Леонардо был устроен по-другому. Он начинал работу с подробной проработки мельчайших деталей — разных форм носа, изгиба губ, передающего настроение, вен на руке, замысловатых узлов на стволах деревьев. Эти детали, мелочи восторгали его. Он полагал, что, изучая и понимая их, можно приблизиться к пониманию самых сокровенных тайн природы, к замыслу Творца, вдохнувшего жизнь в каждое создание, в каждую форму живой материи. Кости кисти или очертания губ вдохновляли его, вызывая не меньшее благоговение, чем картина на религиозный сюжет. Живопись для него была исследованием, поиском тайны жизненной силы, пронизывающей и одухотворяющей все в природе. Леонардо верил, что только так он может создавать проникновенные произведения, исполненные живого чувства. А чтобы этот поиск увенчался успехом, да Винчи не жалел времени на постоянную работу, изобретая все новые упражнения и выполняя их с неослабевающим рвением.