Lo studio dei moti dell'aria viene condotto da Leonardo in diretta connessione con gli studi d'acqua. Egli afferma in più occasioni che la comprensione del nuoto dei pesci è essenziale per cogliere i principi del volo degli uccelli. Le indagini del Leonardo della maturità si concentrano sull'osservazione del modo nel quale gli uccelli sfruttano venti e correnti d'aria. Da queste ricerche scaturiranno pionieristiche acquisizioni sulle operazioni di venti e correnti, sulla conformazione anatomica dei volatili e sulla loro flessibilità di adattamento alle forze dell'aria.