Единственное изобретение Леонардо да Винчи, получившее признание при его жизни — колесцовый замок для пистолета (заводившийся ключом). В начале колесцовый пистолет был мало распространён, но уже к середине XVI века приобрёл популярность у дворян, особенно у кавалерии, что даже отразилось на конструкции лат, а именно: максимилиановские доспехи ради стрельбы из пистолетов стали делать с перчатками вместо рукавиц. Колесцовый замок для пистолета, изобретённый Леонардо да Винчи, был настолько совершенен, что продолжал встречаться и в XIX веке.
В своем труде «Codex Atlanticus» он привёл схему устройства колесцового замка для пистолета (заводившегося ключом). Устройство нового замка было таково: на смену старым фитилям, требовавшим доступа стрелка к открытому огню и создававшим в процессе горения нежелательный демаскирующий эффект, пришёл курок с зажатым кусочком кремня, под курком располагалось колёсико с насечкой. Устройство работало посредством заводимой ключом пружины, которая после нажатия на спусковой крючок приводила в движение колёсико и опускала на него курок с кремнем, в результате возникшего трения высекались искры, зажигавшие пороховой заряд. Колесцовый замок превосходил по надёжности существовавшие в то время фитильные замки. Он был более устойчив к влаге, и даже с кремнёвым замком продолжал соперничать в надёжности (кремневый мог дать осечку без видимых на то причин). Недостатком колесцового замка была его крайняя дороговизна, сложность устройства, недостаточно высокое качество используемой стали и боязнь грязи. Если использовался твёрдый кремень, насечка колёсика быстро изнашивалась; мягкий пирит не портил колёсико, но крошился сам и загрязнял замок.
Леонардо так же интересовали проблемы полёта. В Милане он делал много рисунков и изучал летательный механизм птиц разных пород и летучих мышей. Кроме наблюдений, он проводил и опыты, но они все были неудачными. Леонардо очень хотел построить летательный аппарат. Он говорил: «Кто знает всё, тот может всё. Только бы узнать — и крылья будут!». Сначала Леонардо разрабатывал проблему полёта при помощи крыльев, приводимых в движение мышечной силой человека: идея простейшего аппарата Дедала и Икара (Орнитоптера). Но затем он дошёл до мысли о постройке такого аппарата, к которому человек не должен быть прикреплён, а должен сохранять полную свободу, чтобы управлять им; приводить же себя в движение аппарат должен своей собственной силой. Это в сущности идея аэроплана.
Леонардо да Винчи работал над аппаратом вертикального взлёта и посадки. На вертикальном орнитоптере Леонардо планировал разместить систему втяжных лестниц. Что касается приземления, он писал: «Эти крючки (вогнутые клинья), которые прикреплены к основанию лестниц, служат тем же целям, что и кончики пальцев ног человека, который на них прыгает, и всё его тело не сотрясается при этом, как если бы он прыгал на каблуках».
Леонардо да Винчи до малейших подробностей проработал несколько проектов (1485-1497 гг.) различных типов орнитоптеров: в лежачим положением летчика, орнитоптер-лодку, с вертикальным расположением летчика и др. При разработке этих летательных аппаратов древний ученый выдвинул ряд замечательных конструктивных идей, которые используются сейчас в современном самолетостроении: фюзеляж в виде лодки, поворотное хвостовое оперение, убирающееся шасси.
Первый в мире орнитоптер на человеческой тяге под названием Snowbird был сконструирован в университете г.Торонто (Канада) в 2010 году. 2 августа того же года Snowbird поставил свой первый неофициальный рекорд, когда пилот, и по совместительству силовая установка, Тодд Райхерт за 19,3 секунд пролетел расстояние в 145 метров со средней скоростью 25,6 км/час. Стоит отметить, что орнитоптер был поднят в воздух при помощи тяги легкового автомобиля.
Леонардо да Винчи предложил первую схему зрительной трубы (телескопа) с двумя линзами (известная сейчас как зрительная труба системы Кеплера). В рукописи «Атлантического кодекса», лист 190а, есть запись: «Сделай очковые стекла (ochiali) для глаз, чтобы видеть Луну большой».
Леонардо да Винчи, возможно, впервые сформулировал простейшую форму закона сохранения массы для движения жидкостей (уровненные непрерывности), описывая течение реки, однако, из-за невнятности формулировки и сомнений в подлинности, это утверждение подвергается критике. Многие авторитетные историки науки, например П. Дюэм, К. Трусделл, Г. К. Михайлов, подвергают сомнению оригинальность ряда механических результатов да Винчи.
В течение своей жизни Леонардо да Винчи сделал тысячи заметок и рисунков, посвящённых анатомии, однако не публиковал свои работы. Делая вскрытие тел людей и животных, он точно передавал строение скелета и внутренних органов, включая мелкие детали. По мнению профессора клинической анатомии Питера Абрамса, научная работа да Винчи обогнала своё время на 300 лет и во многом превосходила знаменитую «Анатомию Грея». Эмбрион человека
