從這幅他在畫室工作6年後的繪畫作品來判斷，他絕對潛心鑽研過各種顏料的特質，並能嫻熟地以堆疊手法建構紋理與深度，將一切畫得細膩鮮活；他必然也耗費大量時間研究人類肌理的結構。這披露了達文西驚人的耐性，他一定對如此細膩的觀察抱持熱情。
著重表情與肌肉細節，造就無人能比的特色
多年後，當他離開維羅基奧的畫室，成了知名畫家，達文西建立了自己的首要原則，不但用在繪畫上，後來也應用於科學研究之中。他發覺其他畫家工作的第一步是構思畫作的整體構圖，講究畫面的震撼效果或靈性表現。但他從不同角度思考，密切關注著細節：各種鼻型、突顯不同情緒的嘴部曲線、手部血管、樹木糾結出的樹瘤等。
他沉浸在細節中不可自拔。他後來也相信，若聚焦於細節，並鑽研到了然於心，有助於貼近生命的奧秘，遇見蘊藏在所有生物及物質當中的造物主。他發覺手部骨骼或人類唇形也能有啟迪人心的效果，效果不亞於任何宗教的繪畫。對他來說，繪畫是在追尋驅動萬物的生命力。他相信如此一來，作品的動人、真實程度將可大幅提高。為了實現這個目標，他發想出一連串的練習並以驚人的認真態度徹底執行。
白天，他在市區及鄉間無止盡地散步著，細究肉眼所見的一切細節。他刻意在每一件熟悉的物品中發掘新東西。夜晚，他在睡前鉅細靡遺地回顧所有事物，烙印在記憶中。他狂熱地捕捉千變萬化的人臉神韻。為了觀察形形色色的人，任何想得到的場合他都造訪過，像是妓院、酒館、監獄、醫院、教堂祈禱區、鄉間慶典等。他隨身攜帶筆記本，把所見到數量驚人的臉龐素描下來，皺眉、大笑、痛苦、安詳、色迷迷等各種表情皆有之。
假如他看到某個路人有一張自己從沒見過的臉形，或是某種畸形，他就會尾隨對方，邊走邊素描。他會在同一張紙上畫出幾十種不同鼻型；他對嘴唇似乎特別著迷，認為嘴唇和眼睛一樣富有表情。他在不同時段反覆進行相同練習，確保自己捕捉到不同光線對人臉造成的不同效果。
他在繪製曠世傑作《最後晚餐》(The Last Supper) 期間，贊助人米蘭公爵愈來愈不滿達文西拖拖拉拉著無法完工。整幅畫作看來獨缺猶大人的臉孔，但達文西遍尋不著適合的模特兒。他前往米蘭最墮落的地區為猶太人臉龐物色最傳神的邪惡表情，可惜運氣不太好。公爵接受他的解釋，不久之後，達文西如願找到心目中的理想模特兒。
他以同樣的熱忱捕捉著肢體動作。他抱持的另一個理念是，連續動作及不間斷的變動定義了生命，畫家必須在靜止的畫面裡呈現出動感。他從青少年開始就為流水痴迷，磨練出描繪大小瀑布及洶湧水流的扎實功夫。對人，他坐在街邊幾個鐘頭觀察過往行人，快速畫出他們的輪廓，並以停格的一系列畫面捕捉各種動作（他能以驚人速度素描），待回家後再補上輪廓的細節。為了加強捕捉動作的眼力，他設計了另一套練習。
