Людовико постоянно давал Винчи поручения и советовался с ним. В 1490 году, когда герцог уже имел возможность оценить дарования Леонардо, он послал его с еще одним архитектором в Павию для составления отчета о начинающемся там строительстве нового собора, в котором был особенно заинтересован Асканио, бывший тогда епископом Павии. Как обычно, эта миссия не привела к какому-либо определенному результату. Заметки Леонардо свидетельствуют о том, что строительство собора было лишь одним из многих вопросов, заставивших его задержаться в Павии до конца года. Вместе с ним находились его ученики и друзья, с готовностью следовавшие за ним куда угодно, а также лукавый Джакомо, который, как обычно, ел за двоих, а вреда приносил за четверых. Винчи наслаждался общением с учеными, преподавателями университета Павии и университетской библиотекой, и те встречали его с равным воодушевлением. В самом деле, он был близко знаком с самыми выдающимися математиками и учеными того времени, а также с самыми знаменитыми деятелями мира искусств. Особенно близок ему был Браманте. Женщины, по-видимому, не играли большой роли в жизни Леонардо, но ему нравилось иметь среди своих учеников миловидных юношей. О некоем Салаи, поступившем к нему на службу в 1494 году, мы узнаем, что «он был весьма привлекателен и грациозен, обладал вьющимися волосами и локонами, которые доставляли Леонардо великое удовольствие, и тот обучил его многому в искусстве».
Эти месяцы в Павии оказались, должно быть, одними из самых счастливых в жизни Леонардо. У него было свободное время и все возможности для того, чтобы в кругу единомышленников без каких-либо помех посвятить себя исследованию огромного множества интересовавших его предметов. Вот замечательные сроки, которые, как мне представляется, позволяют проникнуть в самую суть гения великого флорентийца:
«В Леонардо проявляется характерная особенность итальянского Ренессанса. Предполагалось, что в каждом человеке есть нечто предопределяющее его собственную судьбу и что человек должен развивать в себе эту склонность вне зависимости о каких-либо этических или социальных условий. Рожденный для научной работы, наделенный всеми качествами исследователя, он не вступил вместе с Перуджино и Креди, вместе с Вероккьо и Боттичелли на плодотворное поприще практической деятельности, но в одиночку пошел по пути науки. Лишь дух времени и необходимость зарабатывать себе на жизнь вынудили его на недолгое время обратиться к искусству, но сам склад его ума вновь повлек его к теоретическим и абстрактным исследованиям; это вечное повторение и непрестанная изменчивость портили его работы и истощали его силы. Его стремление к знаниям, приостановленное во Флоренции необходимостью зарабатывать деньги, сдерживаемое в первые годы в Милане службой у амбициозного и энергичного государя, в последние годы пятнадцатого века получило, наконец, полное удовлетворение». Оставив кисть своим ученикам, он размышлял о научных проблемах и обсуждал их с ведущими учеными того времени. «Его теоретические исследования в области живописи, архитектуры и фортификации впервые раскрыли перед ним всю сложность абстрактного мышления. Но уже скоро он парил, не зная никаких препятствий, и смело раскрывал тайны физиологии и анатомии, механики и гидравлики». Преклоняясь перед математиками, он имел мало общего с натурфилософами и профессорами медицины, которые по-прежнему занимались в основном магией и астрологией, тогда как Леонардо последовательно изучал природу.
Малагуцци-Валери возразит, что Людовико никогда не нанимал Леонардо да Винчи в качестве инженера-практика. Он сомневается в том, что тот построил, например, павильон и купальню для герцогини Милана в Павии в 1490 году, а считает, что Винчи просто зарисовал эти привлекшие его внимание строения, удовлетворяя свою ненасытную любознательность. И он никогда не принимал активного участия в создании гидравлических машин и других сооружений. Его рисунки опять-таки свидетельствуют только об его интересе к тому, что он увидел в Виджевано и на образцовой ферме Лa Сфорцеска. Лишь намного позднее Леонардо смог приобрести практические познания в гидравлике.