Pertanto, è chiaro fin dall'inizio che questa invenzione del poliedrico rinascimentale Leonardo da Vinci avrà una certa somiglianza con le ali di un uccello. E in effetti, un ornitottero è un tipo di macchina volante progettata per funzionare imitando il movimento di sbattimento delle ali di un uccello. Sebbene l'ornitottero di da Vinci non sia l'unica macchina volante ad essere stata inventata nella prima età moderna (fu preceduto, ad esempio, dal famoso monaco medievale Elmer di Malmesbury che tentò di volare dalla cima della sua cattedrale usando le sue ali fatte in casa ), è sicuramente uno dei più famosi.
L'ornitottero di Da Vinci differisce dai modelli precedenti (come quelli immaginati da Elmer e dallo scienziato medievale Roger Bacon) in quanto non consiste semplicemente in un paio di ali meccaniche da attaccare alle braccia dell'essere umano. Invece, la versione di da Vinci è più una macchina onnicomprensiva che presenta set di pedali e leve azionate manualmente per sollevare la macchina da terra e in aria.
Perché da Vinci ha apportato queste modifiche? Essendo un devoto anatomista comparativo oltre che un ingegnere meccanico, trascorse molto tempo a studiare il modo in cui le ali degli uccelli si muovevano in volo e il modo in cui le loro ossa erano strutturate per consentire loro di volare. Ha concluso che il braccio umano, anche con le ali legate ad esso, non era in grado di sostenere il corpo umano in volo. Così, ha creato una nave che era più simile a un pedalò a pedale per attraversare l'aria piuttosto che un paio di ali che avrebbero essenzialmente trasformato un essere umano in un pipistrello gigante.
Tuttavia, l'ornitottero di da Vinci contiene le grandi ali simili a pipistrelli (che probabilmente sarebbero state fatte di una membrana come il cuoio) che avevano caratterizzato i primi ornitotteri. È forse leggermente fuorviante che il vocabolo ornitottero derivi - come accennato in precedenza - dal vocabolo greco per uccello. Questi dispositivi tendevano ad assomigliare più ai pipistrelli che agli uccelli poiché utilizzavano ali membranose piuttosto che piumate.
Sfortunatamente, l'ornitottero di da Vinci non ha mai volato. Quello che abbiamo davanti a noi quando guardiamo questo schizzo è un progetto fantasioso che è stato supportato dall'osservazione scientifica e dalla conoscenza meccanica, ma che alla fine non è mai decollato (sia nel senso letterale che in quello figurativo della parola). Infatti, i primi ornitotteri a volare con successo furono costruiti molti secoli dopo la morte di da Vinci, a metà del XIX secolo in Francia. Sono stati aiutati dall'uso di combustibili da combustione.