В начале XV в. родилось новое поколение итальянских инженеров, более далекое от средневековых традиций, чем инженеры других европейских стран. Они искали ответы на самые общие проблемы науки и техники. Они были специалистами в различных областях техники.
Их научные и инженерные знания и навыки часто были тесно связаны с искусством. Среди них Филиппо Брунеллески (1377-1446 гг.), скульптор, ювелир и архитектор, построивший церковь Святой Марии во Флоренции по новому методу возведения купола. Он также был известным изобретателем оптических приборов и машин, автором трудов по перспективе.
Джакомо Фонтана (1393-1455 гг.) изучал искусство и медицину, был военным врачом, написал книги по естественной истории и физике. Он также написал знаменитый трактат «О военных машинах и инструментах», включающий рисунки и описания гидравлических машин, фонтанов, автоматов и водопроводных труб.
Мариано Токкола (1381-1488 гг.) - выдающийся итальянский инженер, автор многих технических книг, в том числе «Десяти книг о машинах» (ныне хранятся в Баварской государственной библиотеке в Мюнхене). Он собрал огромное количество разнообразных сведений по гидравлике, подъемным механизмам, военной и морской технике, составив энциклопедию достижений механики своего времени. Современники называли его Архимедом Сиенским за изобретение всасывающего насоса с кривошипным приводом.
Самым известным его изобретением стала аэромеханическая система, приводимая в движение водяным колесом. Роберто Вартурио (1413-1475 гг.) - военный инженер при дворе Малатеста в Римини. Его научный трактат по военной технике был одним из первых напечатанных трудов по военному делу.
Франческо ди Джорджио, инженер, живописец, архитектор и скульптор из Сиены. Автор многочисленных зданий, крепостей, соборов и дворцов, а также известных научных трудов, включающих разделы по архитектуре, механике и военному делу. Архитектурная часть содержит ценные научные сведения о фортификационных сооружениях. Это первая работа, посвященная существующим фортификационным сооружениям.
В ней содержится около 60 проектов и чертежей фортификационных сооружений, подробно описаны все условия, необходимые для их строительства. В механической части работы описаны несколько усовершенствованных водяных мельниц, в том числе водяное колесо.
В этой же работе нарисован механизм, похожий на машину, приводимый в движение ручной лебедкой, которая соединена с колесами системой шестерен. Механизм очень сложный и сильно отличается от рисунков Леонардо да Винчи, которые выражают лишь общую идею изобретения. Франческо ди Джорджио построил серию машин для подъема каменных колонн.
Итальянские инженеры того времени стремились не только усовершенствовать уже известное, но и сочетать практические знания с творческой свободой: при строительстве Миланского собора в XV веке инженеры-строители старались отойти от строительных норм и методов, сложившихся в Средние века. Они больше внимания уделяли геометрическим задачам.
Прогресс в математизации технологий в отдельных областях производства был неравномерным. Особенно быстро математика проникала в архитектуру, фортификацию и гидравлику. Однако в области кораблестроения математика впервые появилась в трудах Мэтью Бейкера (1515 г.), английского инженера конца XVI века.
В эпоху Возрождения произошло беспрецедентное повышение социального статуса архитекторов, инженеров и ученых, а также качественное изменение отношения к изобретательству. Полидор Вергилий (ок. 1470-), знаменитый итальянский историк-гуманист, был великим продолжателем эпохи Возрождения. (1555), который большую часть своей жизни провел в Англии, в своем труде «Изобретатели вещей» воспел этих людей как силу, способствовавшую развитию цивилизации.
Наука эпохи Возрождения включала в себя эмпирические, экспериментальные и математические тенденции. В европейских университетах были введены курсы математики. Стали популярны технические книги на латинском языке XV в. Вегезий выпустил 8 изданий, Фронтинус - 5 изданий, Витрувий - 2 издания.
Особенно популярными были труды Витрувия. Его труды часто перепечатывались и пересматривались, а современные архитекторы часто подражали ему. В это же время стали активно изучаться и поощряться научные традиции Древней Греции. Особенно популярны были труды Архимеда.
Чаще всего на Архимеда ссылался Леонардо да Винчи в своих научных и технических трудах. Леонардо да Винчи (1452-1519) был самым ярким человеком своего времени. Он считал, что «когда природа закончила создавать виды, человек с помощью той же природы начал создавать бесчисленное множество новых видов из вещей природы».
Леонардо да Винчи начал свою карьеру в качестве инженера в Милане, затем работал инженером-механиком и военным экспертом в Венеции и Флоренции. Он проектировал не только текстильные машины и полировочные зеркала, но и летательные аппараты и экскаваторы. Он был одним из первых инженеров, заинтересовавшихся процессом фабричного производства. Он попытался механизировать его.
Он умело решал многие научно-технические проблемы своего времени. В отличие от проекта летающего автомобиля, который так и не был реализован, многие его идеи по замене людей машинами в производстве были успешно воплощены в жизнь. Леонардо да Винчи удалось решить проблему прочности квадратных и цилиндрических балок, экспериментально установив нормативные законы упругости, давления и сопротивления.
В случае квадратной горизонтальной балки, опирающейся на две опоры, Леонардо установил, что ее сопротивление пропорционально квадрату стороны и обратно пропорционально длине. Не менее плодотворными были расчеты и эксперименты по теории и практике арочных конструкций. Много новых идей в области гидравлики.