В 1506 году возвращается в Милан для службы у короля Франции Людовика XII, который в то время контролировал север Италии. В 1507 году Леонардо изучает строение человеческого глаза. 1508–1512 годах работает в Милане над конным памятником маршалу Тривульцио, расписывает собор Святой Анны (1509). В 1512 году создает свой знаменитый «Автопортрет».
В 1512 году Леонардо переезжает в Рим под покровительство папы Льва X, три года живет в римском Бельведере, где работает над картиной «Иоанн Креститель».
В 1516 году переезжает во Францию как придворный художник, инженер, архитектор и механик. Здесь он создал серию рисунков на тему всемирного потопа. Но во Франции Леонардо почти не рисовал, у мастера онемела правая рука, и он с трудом передвигался без посторонней помощи. Третий год жизни в Амбуазе 67-летний Леонардо провел в постели. 23 апреля 1519 он оставил завещание, а 2 мая скончался в окружении учеников и своих шедевров в замке Кло-Люсе. По словам Вазари, да Винчи умер на руках короля Франциска I, своего близкого друга. Эта версия малодостоверна, но распространенная во Франции легенда нашла отражение в полотнах Энгра, Ангелики Кауфман и многих других живописцев. Леонардо да Винчи был похоронен в на территории замка Амбуаз. На могильной плите выбита надпись: «В стенах этого монастыря покоится прах Леонардо да Винчи, величайшего художника, инженера и архитектора Французского королевства».
Его основным наследником был Франческо Мельци: кроме денег, он получил картины, инструменты, библиотеку и прочее имущество. Салаи и его слуге досталось по половине виноградников Леонардо.
Нашим современникам Леонардо в первую очередь известен как художник. Кроме того, не исключено, что да Винчи мог быть и скульптором: исследователи из университета Перуджи – Джанкарло Джен тили ни и Карло Сиси – утверждают, что найденная ими в 1990 году терракотовая голова является единственной скульптурной работой Леонардо да Винчи, которая дошла до нас.
Однако сам да Винчи в разные периоды своей жизни считал себя в первую очередь инженером или ученым. Он отдавал изобразительному искусству не очень много времени и работал медленно. Поэтому художественное наследие Леонардо количественно невелико, а ряд его работ утрачен или сильно поврежден.
Но его вклад в мировую художественную культуру является исключительно важным даже на фоне той когорты гениев, которую дало Итальянское Возрождение. Благодаря его работам искусство живописи перешло на качественно новый этап своего развития. Предшествующие Леонардо художники Ренессанса решительно отказывались от многих условностей средневекового искусства. Это было движением в сторону реализма, и многое уже было достигнуто в изучении перспективы, анатомии, большей свободы в композиционных решениях. Но в плане живописности, работы с краской художники были еще достаточно условны и скованы. Линии на картине четко очерчивали предмет, изображение имело вид раскрашенного рисунка. Наиболее условным был пейзаж, который играл второстепенную