Verrocchio war zwar kaum einer der großen kreativen oder erfinderischen Kräfte in der Kunst seines Zeitalters in Florenz, er war aber ein erstklassiger Handwerker, sowohl als Goldschmied, als Bildhauer und auch als Maler. Eine besonders ausgezeichnete Begabung hatte er als Lehrer. In seinem Atelier arbeitete Leonardo mehrere Jahre lang (um 1470–1477) unter anderem in Gesellschaft von Lorenzo di Credi und anderen weniger berühmt gewordenen Schülern. Unter seinen Zeitgenossen freundete er sich mit den Malern Sandro Botticelli und Pietro Perugino an.
Er hatte bald alles gelernt, was Verrocchio ihm beibringen konnte – oder gar mehr noch, sofern man die oft erzählte Geschichte von der Figur oder den Figuren glauben kann, die angeblich vom Schüler ausgeführt wurden. Gleiches berichtete auch Vasari, als Architekt auch ein Pionier unter den Kunstchronikern und Zeitgenosse Leonardos.
Das fragliche Bild von Christi Taufe, das Verrocchio für die Mönche von Vallombrosa entwarf, ist jetzt in der Akademie in Florenz zu sehen. Laut Vasari wurde der auf der linken Seite knieende Engel von Leonardo eingefügt. Als Verrocchio diesen sah, erkannte er die große künstlerische Überlegenheit gegenüber seinem eigenen restlichen Werk, was ihn angeblich dazu veranlasste, der Malerei für immer abzuschwören. Dieser letzte Teil der Geschichte ist aber sicher unzutreffend. Das ursprünglich in Tempera gemalte Bild hat leider viele spätere Übermalungen in Öl erdulden müssen, so dass ein fundiertes zeitgenössisches Urteil schwierig ist. Kompetente Stimmen neigen dazu, die Hand Leonardos nicht nur im Gesicht des Engels, sondern auch in Teilen der Bekleidung und des landschaftlichen Hintergrunds, welche sehr charakteristisch und in seinen zugeschriebenen Werken wiederzuerkennen ist, anzuerkennen. Das Werk wurde wahrscheinlich um 1470 angefertigt, als Leonardo 18 Jahre alt war.
Um 1472 findet sich sein Name in den Listen der St.-Lukas-Gilde, der Malergilde von Florenz. Hier lebte und arbeitete er weitere zehn oder elf Jahre und wird bis 1477 immer noch als Schüler oder Lehrling Verrocchios bezeichnet. Doch in diesem Jahr scheint er in die besondere Gunst Lorenzo de Medicis gekommen zu sein und als unabhängiger Künstler unter dessen Patronage von 1482 bis 1483 gearbeitet zu haben. Für 1478 ist ein wichtiger Auftrag der Signoria und 1480 ein anderer von den Mönchen von San Donato in Scopeto dokumentiert.