После французов оставаться в Милане Леонардо не мог. Тем временем папою стал (1513) Джованни Медичи, Лев X, и в Рим потянулись со всех концов Италии в чаянии найти работу артисты. Папа был сыном Лоренцо Великолепного. Одно это, казалось, было ручательством, что для даровитых людей настает золотой век. Направил свои стопы в Рим и Леонардо. Он присоединился к свите папского брата Джулиано. Слава его была велика, но заказы, которыми его по обыкновению заваливали, были исключительно живописного характера. Леонардо нехотя писал картины и усерднейшим образом занимался анатомированием трупов в одной больнице, опытами по акустике во рвах Замка св. Ангела и научными экспериментами, которые в описании Вазари превратились не то в какую-то игру, не то просто в блажь ученого человека. Лев X отнесся к нему холодно, и, когда при вести о приближении нового французского короля Франциска I папа отправил Джулиано, бывшего главнокомандующего церковными силами, для наблюдения за французской армией, Леонардо, хотя старый и немощный, поехал вместе с ним. Когда Франциск разбил швейцарцев при Мариниано (1515), папа вступил с ним в переговоры. В Болонье было назначено свидание, и в конце 1515 года почти одновременно с папою прибыл туда и Леонардо. Знакомство с Франциском повело к тому, что художник получил приглашение переселиться во Францию и работать там для короля. Подумав, Леонардо согласился, и последние три года жизни провел в замке Клу близ Амбуаза. Там он написал несколько картин, в том числе Иоанна Крестителя, а большую часть времени занимался работами по орошению окрестностей Амбуаза и приводил в порядок свои научные записи.
Он умер 2 мая 1519 года.
Интересы Леонардо сложились вполне во Флоренции, до 1482 года. Ему было больше тридцати лет, когда он отправился в Милан, и мы знаем, что не гуманистическая среда сформировала Леонардо, а те научные интересы, которые создавались под влиянием хозяйственных предвидений и опасений в атмосфере большого центра текстильной индустрии. Такие интересы и настроения носились в воздухе, и люди чуткие их улавливали.
Леонардо был одним из самых чутких. У него уклон в практическую науку, в механику и в технику появился очень скоро и сделался неодолимой тенденцией всего его научного и художнического склада. К этой практической науке он пришел незаметно для самого себя, черпая импульсы к занятиям ею от всего, с чем соприкасался, и прежде всего от практики искусства. Живопись