سنة 1506 سافر ليوناردو إلى ميلانو بدعوة من حاكمها الفرنسي شارل دامبواز، وخلال السنوات اللاحقة أصبح رسام القصر المعتمد للملك لويس الثاني عشر في فرنسا.
أصبح يتنقل بين ميلانو وفلورنسا كثيراً فغالبا ما كان يزور أنصاف أشقائه وشقيقاته ويرعى ميراثه.

المكان الذي توفي به ليوناردو دافينشي

انهمك في ميلانو بمشاريعه الهندسية وعمل على تصميم ما إلا أن مخططات المشروع ودراساته تم الاحتفاظ بها.
من سنة 1514 إلى سنة 1516 عاش ليوناردو في روما تحت ضيافة البابا لاون العاشر في قصر بيلفيديري بالفاتيكان وأشغل نفسه بالتجارب العلمية.
سنة 1516 سافر إلى فرنسا ليكون في خدمة الملك فرانسيس الأول.
أمضى سنواته الأخيرة في تشاتيو دو كلو قرب أمبوس (Château de Cloux) حيث توفي سنة 1519 عن عمر يناهز 67 عاماً.