Піднесеній гармонійності образів сприяє композиційна побудова: дві постаті урівноважені з темною стіною, симетрично розміщеними вікнами - в картині панує епічний спокій. Такий само настрій створює пейзаж, який видно у просвітах вікон: плавкі обриси зеленої пагористої рівнини, блакитні контури гір, що проступають вдалині, хмари, що пливуть по небу. Природа відбиває і підкреслює світ настроїв людини.
У «Мадонні Літта» Леонардо відмовився від німбів над головами Марії та Христа. Однак символіка присутня в кольорі одіжі Мадонни (червона сукня і синій плащ - традиційні, вони означають жертовність і вічність), у щиглику, якого тримає немовля, - символ мученицької долі Христа.
Яскраво-синій плащ з жовтогарячою підкладкою, червона сукня звучать досить локально, що пояснюється технікою виконання «Мадонну Літта» ,написано темперою. Ця фарба диктувала декоративність колірних вирішень. Проте чистою темперою Леонардо не писав, він багато експериментував, виготовляючи різноманітні сполучні суміші; художник сам робив фарби для написання картин. Тому навіть у темпері Леонардо домагався м'якості світло тіньового моделювання обличчя Марії і тіла дитини.
Робота над «Мадонною Літта» тривала протягом 1480-х років. Коли у 1499 році владу Лодовіко Моро було повалено і Мілан захопили французи, Леонардо переїхав у Мантую. У 1500 році він уже перебував у Beнеції ймовірно, майстер, привіз сюди картину і продав венеціанському меценатові Мікелю Контаріні. У Венеції в бібліотеці святого Марка зберігається рукопис, його приписують Маркантоніо Мікієлю і датують 1543 роком. Текст містить перелік пам'яток мистецтва, які бачив автор у різних збирачів, у ньому згадується: «Картинка завдовжки трохи більша, ніж фут, Мадонна упівзросту, що годує немовля груддю, написана рукою Леонардо да Вінчі - робота великої сили і довершеності. Спочатку була у домі Мікеля Контаріні у кварталі Мізерікордія, потім перейшла у спадок в елегантний дім П'єтро Контаріні, філософа, і мессере Франческо Дзен, сина мессере П'єтро» . Багато дослідників схильні ідентифікувати цей опис з «Мадонною Літта». У XVII столітті доля картини невідома. У XVIII столітті її було продано у збірку князів Бельджойзо, звідки, згідно з заповітом, вона у 1813 році потрапила до графа (згодом герцога) Альберто Літта. На пропозицію його спадкоємця Антоніо Літта картину придбав імператорський Ермітаж, що документовано в архівах музею.
Декілька творів першого міланського періоду «Портрет музиканта», «Дама з фероньєркою» викликають суперечки фахівців, - одні вбачають у них роботи Леонардо, інші - його учнів. На першому портреті, згідно з традицією, зображений Франкіно Гаффуріо, музикант капели Міланського собору і теоретик музики; другий портрет, що дістав назву за прикрасою (ланцюжок з каменем у центрі, який доповнює зачіску прекрасної донни), Карло Педретті розглядає як образ, що передує «Джоконді».
У 1492 році Лодовіко Моро доручає своєму придворному архітекторові Браманте перетворити монастирський комплекс Санта-Марія делле Граціє на фамільний мавзолей. Невдовзі, близько 1495 року, Леонардо одержав замовлення написати «Tаємнy вечерю» в трапезній монастиря на стіні, протилежній тій на якій нещодавно художник Монторфано закінчив «Розп'яття», зауважив Вазарі, «В старій манері». Коли Леонардо писав фреску, в монастир, його трапезну приїздили відвідувачі, щоб спостерігати процес роботи. «Таємна вечеря» - це перший твір західноєвропейського мистецтва, який став відомий сучасникам відразу ж після створення, і не лише за описами, - з'явились його зображення, наприклад, гравюра невідомого ломбардського майстра кінця XV століття. Фреска надихала сучасників на численні копії, імітації, викликала загальне захоплення. Живописна мова твору була одкровенням, вона підкоряла своєю новизною і виразністю. Новим був активний зв'язок фрески з простором трапезної. Монументальний живопис ХІV - XV століть пройшов складний шлях розвитку від середньовічного принципу килимового по риття площини стіни до ідеї, котру утвердив Леонардо в «Таємній вечері»,- В ній простір, зображений рукою художника, продовжує реальний архітектурний простір.
Принципово новим було трактування євангельської сцени, іконографічний символізм замінила психологічна глибина образів. Традиційно в італійському мистецтві сцена «Таємна вечеря» символізувала встановлення таїнства Євхаристії - святого причастя. В найранніших зразках живопису Іуду не відділяли від інших апостолів. В епоху Відродження зрадника почали зображувати без німба і по другий бік стола. Прикладами можуть бути фрески Андреа Кастаньйо у трапезній церкви Санта-Аполлонія та Доменіко Гірландайо у церкві Оньїсанті (обидві - у Флоренції). Фреска Гірландайо створена у 1480 році - на 15 років раніше, ніж твір Леонардо да Вінчі. В ній з учасників сцени ми можемо впізнати лише трьох апостолів: Петра, що тримає ніж, Іоанна, що поклав голову на стіл, та Іуду, який сидить окремо. У найранішому ескізі «Таємної вечері» Леонардо повторив традиційну для італійського мистецтва композицію, але пізніше відмовився від неї як від умовної.
У «Таємній вечері» Леонардо кожний з апостолів - це неповторний характер, і його реакція на те, що відбувається, індивідуальна. Ідея запровадження Євхаристії присутня у фресці: Христос щойно переламав хліб, до нього ще простягнута його ліва рука, а права лежить біля склянки з вином - «сіє є Тіло моє ... сіє є Кров моя». Його поза спокійна, обличчя сповнене смирення, опущені очі, стиснені губи, які тільки-но мовили: «Один з вас зрадить мене.). Ці слова викликають бурю пристрастей, і Леонардо розкрив почуття, що примусили апостолів забути про мирну трапезу: Праворуч від Христа сидять його улюблені учні: Іоанн, що поник у глибокому горі, та Петро, що імпульсивно схопив правою рукою ніж, а лівою - вимагає активної реакції від Іоанна. В цю групу Леонардо помістив зрадника: всією вагою тіла Іуда лежить на столі і стискає гаман зі срібняками - плату за зраду. Реакція групи, що сидить ліворуч від Христа, така ж динамічна: на тлі вікна вимальовується профіль Фоми, він підняв перст догори, висловлюючи сумнів у можливості віроломної зради; Іаков старший обурюється; Філіп у пориві глибокого почуття притискає руки до грудей. Через інтервал - Матфей, що злегка підвівся, попрямував до Фадея та Симона, які сидять поряд; замкнута група вливається в загальний потік емоцій завдяки жесту рук Матфея, спрямованому до центра. Руки такі ж індивідуальні й виразні, як і обличчя. І Рухи кожної з постатей динамічні, однак персонажі об'єднані у строго врівноважені групи по три чоловіка. Аналітично чітко продумано перспективну побудову інтер'єра: килими на стінах, кесони перекриття поступово скорочуються, утверджуючи глибину простору. Лінія горизонту, точка спуску перспективного зображення, перебуває на рівні очей Христа, отож його постать є оптичним центром картини. Погляди, жести апостолів звернені до Христа, його силует вимальовується на світлому тлі пейзажу, видного у вікно.
Нюанси виразу облич, ніжне світлотіньове моделювання, достовірні деталі - все це незвичайне для фрескового живопису, який вимагав від творця швидкого процесу творення. Метод роботи Леонардо відтворив Маттео Банделло в одній зі своїх новел. У 1490-ті роки він, небіж пріора, на той час хлопчик 15-17 років, жив у монастирі Санта-Марія делле Граціє. «Леонардо - я багато разів сам бачив і спостерігав це - рано-вранці залазив на поміст (бо «Вечеря» розміщена досить високо над підлогою) і від сходу сонця до пізнього вечора, не випускаючи пензля з рук і забувши про їжу та питво, безперервно писав. Потім минало два-три-чотири дні, протягом яких він не торкався до роботи; інколи одну чи дві години на день стоїть, розглядає, розмірковує й оцінює намальовані ним постаті. Бачив я також (відповідно до того, до чого спонукали його примха та натхнення), як він опівдні, коли сонце перебувало в сузір'ї Лева, тікав зі старого двору, де працював над своїм чудовим «Конем», прибігав у монастир, збігав на поміст, хапав пензель, робив на одній з постатей один чи два мазки і відразу ж ішов на інше місце. При такому методі роботи, скрупульозному, як у станковому живописі, техніка фрески – живопису водяними фарбами по мокрій штукатурці - була неприйнятна. Вивчення «Таємної вечері» показало, що техніка виконання близька до леонардівського живопису на дереві. Сучасні дослідники вважають, що Леонардо працював у трапезній монастиря делле Граціє у змішаній техніці яєчної темпери та олії по гіпсовому ґрунту, схожому на той, який він використовував у, своїх картинах. Уже за життя Леонардо на живописних творах почали з'являтися тріщини. Антоніо де Беатіс, наближений кардинала Арагонського, відвідав монастир у 1517 році і назвав фреску «чудовою, проте зруйнованою». Джорджо Вазарі відзначав у другому виданні «Життєписів» (15б6 рік), що на фресці сила-силенна плям. Трохи пізніше Джованні Баттіста Армеріні визнав роботу «наполовину в руїнax, але прекрасною».