列奧納多回到了佛羅倫薩，原因是他叔叔弗朗切斯科1507年早些時候過世了，或更確切地來説是弗朗切斯科留下了一份遺囑。正如我們知道的，這份遺囑擬訂於1504年，也就是説在塞爾·皮耶羅去世之後不久弗朗切斯科就立下了遺囑。遺囑指定列奧納多是惟一繼承人，這幾乎是針對列奧納多被排除在父親的遺囑之外做出的反應。弗朗切斯科性格隨和，列奧納多和這位叔叔關係一直非常密切。列奧納多小的時候，這位叔叔住在鄉下。但這遺囑卻違背了一份較早的約定，即弗朗切斯科的財産應由塞爾·皮耶羅的合法後裔繼承。這新一代在他們當仁不讓的公證人塞爾·朱利亞諾的帶領下，迅速向這份遺囑提出質疑。1507年6月，列奧納多可能聽説了此事，因為7月5日，列奧納多的一個徒工（或許就是洛倫佐）寫了一封家書給母親。這徒工在信中説他很快會隨同大師返回佛羅倫薩，但在那裏呆的時間不會很長，因為他們必須 “馬上” 趕回米蘭。同時，他在信中還説道，“請代我向迪亞妮拉問好，擁抱她，這樣她就不會抱怨我忘了她”。
但結果卻是，列奧納多最少直到8月中旬才離開米蘭。在此期間的7月26日，他取得了與兄弟們進行的訴訟案的第一張王牌。這是一封法國國王署名寫給執政團的信件，信件請求執政團本著對列奧納多有利的原則介入其中。在信中，列奧納多被稱作國王的“常任畫家兼工程師”。這是關於列奧納多在法國宮廷中所佔地位的最早文件。另外還有一封給執政團的信，這次是查爾斯·德安布瓦斯寫的，日期是8月15日。信件聲稱列奧納多馬上就要返回佛羅倫薩“去解決一些他與兄弟之間産生的分歧”，並請求執政團儘快辦完此事。列奧納多離開的要求被“一百個不情願地”批准了，因為他那時正在創作一幅“國王非常喜歡的繪畫”。在1508年初的一封信中，列奧納多曾提到“為我們最信奉基督教義的國王繪製了兩幅大小不同的聖母畫像”，其中的一幅可能指的就是此畫（這些作品遺失了）。不過它也可能指的是同樣屬於大膽構思的《麗達》，後者日後被編入法國收藏的目錄之中。
9月18日，列奧納多從佛羅倫薩寫了一封信給伊莎貝拉的弟弟，也就是紅衣主教伊波利塔·德斯特，從這封信中我們了解到與這樁案件有關的一些細節。案件涉及的人員在執政團的成員——塞爾·拉斐爾·希耶羅尼莫面前“進行了論辯”。塞爾·拉斐爾被行政長官索代裏尼專門派來審理這起案子。他要在“萬聖節之前”，即1507年11月“做出宣判”。看來好像伊波利塔·德斯特認識塞爾·拉斐爾（他或許是德斯特在佛羅倫薩的一位“代理人”）。因此，這封信請求伊波利塔“給提到的那個塞爾·拉斐爾用大人您擅長的那種極為聰明、循循善誘的語氣寫信，向他推薦您最忠誠（現在如此，將來也會總是這樣）的僕人列奧納多·達·芬奇，請求並促使他不僅要對我公正，審理案件時盡可能不要耽擱”。
這是我們已知的列奧納多惟一寄出的信件。列奧納多所有其他信件只以草稿的形式保存在文件中，但這封信卻擺放在摩德納斯特家族的檔案中，可以看得見，觸摸得到。不過不幸的是，信件的內容和署名都不是出自列奧納多之手。如同在其他正規文件（給盧###科·斯福爾扎的介紹信）中一樣，列奧納多總是讓書法較好的人代筆。這封信是列奧納多讓馬基亞弗利的助手阿戈斯蒂諾·迪·韋斯普奇寫成的，阿戈斯蒂諾此前曾詳細描述過《安加利之戰》的基本內容。列奧納多對這封信件惟一改動的地方是在信的反面：那顯示了一個側面頭像的蠟制印章可能就是戴在列奧納多手上的圖章戒指的印痕。
另外一封書信的草稿則表明列奧納多與其同父異母兄弟間關係緊張。據説，列奧納多的同父異母兄弟希望弗朗切斯科有生之年會遭到“最大不幸”，他們對待列奧納多的態度“不像是兄弟倒完全像是陌生人”。這部分地與弗朗切斯科遺贈給列奧納多一處被稱作採石場的資産有關。列奧納多如此寫道:“你不想他買採石場時借的錢再還給他自己的繼承人吧。”這就暗示了他曾借錢給弗朗切斯科來購買資産或擴大資産的價值。
在寫給伊波利塔·德斯特的信中，列奧納多聲稱這起官司到1507年11月就結束了，但情況並非如此。1508年早些時候，列奧納多寫信給查爾斯·德安布瓦斯，“我和我兄弟之間的訴訟案快要結束了，請相信這個復活節我就會和您在一起的。”1508年的復活節是4月23日。也許那時左右他回到了米蘭，不過這起訴訟案是否成功地解決了卻是另外一回事，因為另一封內容更加翔實的信在梅爾茲手中，信件是在列奧納多返回米蘭之後寫成的。
在佛羅倫薩時，列奧納多和薩萊（可能是洛倫佐）住在一位富裕的知識分子兼藝術家的庇護人皮耶羅·迪·布拉喬·馬爾泰利家中。馬爾泰利是位著名的數學家、語言學家，他是貝爾納多·盧切拉伊的朋友。馬爾泰利府中自由寬鬆的氛圍至少部分消除了這起令人不快的訴訟案帶來的影響。馬爾泰利府邸位於拉加大街，後來被建於16世紀50年代的聖焦萬尼諾教堂和女修道院吞併了。和列奧納多同時做客或寄宿的還有雕塑家喬瓦尼·弗朗切斯科·魯斯蒂奇，列奧納多似乎很喜歡他。魯斯蒂奇當時三十歲左右，是列奧納多年紀的一半大。瓦薩裏對魯斯蒂奇曾有過一段生動有趣的記錄。魯斯蒂奇是名才華橫溢的雕塑家，還是一位“業餘煉金術士，偶爾還做做巫師”，這使他聽起來有點像索羅阿斯特羅。魯斯蒂奇的同伴中有年輕的安德烈亞·德爾·薩爾托，這位優秀畫家的創作深受列奧納多風格的影響。德爾·薩爾托後來成了瓦薩裏的老師，這就表明瓦薩裏關於魯斯蒂奇的資訊可能是確鑿的。瓦薩裏提到魯斯蒂奇的畫室説，“它看起來好像諾亞方舟……裏面有一隻鷹、一隻能像人類一樣説話的烏鴉，還有訓練得像狗一樣的幾條蛇和一隻豪豬，它們有一個惱人的習慣，在桌子底下扎別人的腿。”我不由想到了這樣一幅畫面：列奧納多彎著身子，對著這只“能像人類一樣説話”的烏鴉（八哥？）在親密交談。他有多少問題想問這只烏鴉呀！
