Quello che doveva essere un breve periodo di permanenza a Milano si trasformò presto in un soggiorno stabile. Il governo fiorentino esortò con insistenza Leonardo al ritorno e alla conclusione del dipinto commissionatogli. Il luogotenente di Luigi XII di Francia, Charles d’Amboise, rispose in diverse occasioni alla autorità fiorentine, prendendo le difese dell’artista ed ottenendo per lui due proroghe per il suo ritorno a Firenze. Nel gennaio del 1507, in due diverse occasioni, il re di Francia rese esplicita l’intenzione di tenere presso di sé Leonardo, al fine di commissionargli alcune opere. Quando, in una lettera del 26 luglio, Luigi XII definì Leonardo «notre paintre et ingenieur ordinaire"», fu chiaro che la Battaglia di Anghiari non sarebbe mai stata terminata.

A Milano, Leonardo si dedicò ai suoi studi anatomici, attendendo nel frattempo alla realizzazione di alcuni dipinti.

Furono anni burrascosi, che videro l’artista impegnato a fronteggiare una causa con i fratellastri per l’eredità lasciatagli dallo zio Francesco. Nel frattempo, giunse a compimento anche la causa con la Confraternita dell’Immacolata Concezione, legata alla Vergine delle Rocce.

Fu solo con il ritorno degli Sforza a Milano, nel 1513, che Leonardo abbandonò la Lombardia, per spostarsi a Roma, al seguito di Giuliano de’ Medici, figlio di Lorenzo il Magnifico e fratello del nuovo Papa Leone X.