Parte del proyecto de renovación de la carretera regional 69 de Val d’Arno para descongestionar el tránsito local, la obra ha sido dedicada a Leonardo da Vinci, tanto por su particularidad ingenieril como por la leyenda según la cual el paisaje circundante es el mismo que fue pintado detrás de la Gioconda.
El puente Leonardo da Vinci es un puente de doble arco, de 475 metros de largo, diseñado por el estudio español de arquitectos Carlo Fernández Casado SL. La distribución de las luces se ha visto condicionada por la geología del terreno, por el curso del río Arno y por la necesidad de pasar por encima de la autopista del Sole, por lo tanto presenta una estructura de doce arcadas con dos arcos inclinados, a la altura de las dos arcadas principales, unidos en la parte superior y por dos diafragmas intermedios. Los arcos fueron montados en obra con ayuda de dos torres temporales y están conectados al tablero, de 22.6 metros de ancho, mediante nervios inferiores colocados cada 5 metros. En su conjunto, el peso de las estructuras de acero alcanza las 2.584 toneladas. Un criterio de diseño ha sido la búsqueda de una solución que no implicara ninguna interrupción visual o escénica del panorama circundante, por lo tanto, se optó por esta disposición envolvente de la estructura y de los tirantes para dar un respiro a la vista.