Semblant prédire le succès de ce portrait, l'artiste écrira : "Ne vois-tu pas que parmi les beautés humaines, c'est le beau visage qui arrête les passants, et non les ornements riches...".

Peinte sur un mince support en bois de peuplier, la Joconde est considérée comme le chef d'oeuvre de Léonard de Vinci. Les effets subtils de la lumière sur les chairs, et la qualité du paysage situé à l'arrière-plan, mettent en valeur le modelé du visage étonnamment réaliste. Le peintre préparera son panneau avec plusieurs couches d'enduits, dessinera son motif, puis entreprendra le travail de peinture à l'huile, additionnée d'essence très diluée, en superposant d'innombrables couches de couleurs transparentes qui lui permettront d'affiné constamment le modelé. Ces glacis contribueront à la mise en valeur des effets d'ombre et de lumière sur une imitation parfaite des chairs du visage, selon une technique baptisée "sfumato" par l'artiste.

Le premier biographe de Léonard de Vinci, le peintre Vasari insistera surtout sur le réalisme de la Joconde : "Ses yeux limpides avaient l'éclat de la vie : cernés de nuances rougeâtres et plombées, ils étaient bordés de cils dont le rendu suppose la plus grande délicatesse. Les sourcils avec leur implantation par endroits plus épaisse ou plus rare suivant la disposition des pores, ne pouvaient être plus vrais. Le nez, aux ravissantes narines roses et délicates, était la vie même. [...] Au creux de la gorge, le spectateur attentif saisissait le battement des veines." D'autre part, grâce au "sfumato", Léonard peut atteindre un de ses objectifs artistiques prioritaires, en s'intéressant en priorité à la personnalité de son modèle : "Le bon peintre a essentiellement deux choses à représenter : le personnage et l'état de son esprit", disait Léonard. Peindre l'âme plutôt que le physique est en effet la finalité ultime de son oeuvre et le "sfumato", éclairage du portrait par le clair-obscur, accentue de fait les mystères d'une oeuvre : "plonger les choses dans la lumière, c'est les plonger dans l'infini".

Le premier témoignage concernant le modèle de la Joconde, daté des dernières années de la vie de Léonard, évoque le portrait "d'une certaine dame florentine faite d'après nature sur demande du magnifique Giuliano de Médicis". Vasari nous apprendra que de Mona Lisa était la femme d'un gentilhomme florentin, Francesco del Giocondo, riche bourgeois exerçant des responsabilités politiques dans sa ville. Lisa Gherardini, née en 1479, épousera del Giocondo en 1495. Un dernier texte, daté de 1625, fait référence au "portrait en demi-figure d'une certaine Gioconda", qui donnera définitivement son titre français au tableau.

Le portrait commencé durant le séjour du peintre à Florence entre 1503 et 1506, sera emporté par Léonard de Vinci lors de sa venue à la cour de François Ier. Il semble y avoir été retravaillé durant son séjour en France. Acquis par François Ier, soit directement auprès de Léonard de Vinci, soit à sa mort, auprès de ses héritiers, le tableau séjournera dans les collections royales jusqu'à la création du Museum Central des Arts au Louvre en 1793. Il sera conservé à Versailles sous Louis XIV et aux Tuileries durant le Premier Empire. Il intègrera le Louvre sous la Restauration.

Le 21 août 1911, un peintre italien du nom de Vincenzo Peruggia dérobera la Joconde afin de la restituer à son pays d'origine. La longue enquête policière, relayée par la presse du monde entier, envisagera toutes les pistes et interrogera tout le monde, y compris les peintres cubistes et le poète Guillaume Apollinaire, qui avait un jour crié qu'il fallait "brûler le Louvre". Mona Lisa sera retrouvée en Italie presque deux années plus tard.

Exposée aux Etats-Unis, en 1963, et au Japon, en 1974, la Joconde est aujourd'hui l'oeuvre la plus célèbre et la plus reproduite au monde.