Considerando la grande cura di Leonardo per i dettagli, lo sfondo del quadro rappresenta un punto ben preciso della Toscana, cioè là dove l'Arno supera le campagne di Arezzo e riceve le acque della Val di Chiana.

C'è un indizio preciso sulla destra della Gioconda oltre la spalla, è un ponte basso, a più arcate, cioè un ponte antico, a schiena d'asino di stile romanico, un ponte identico al ponte a Buriano che scavalca tutt'oggi l'Arno.

Leonardo conosceva bene questo ponte, perché aveva studiato a fondo questa zona, come testimonia il disegno datato tra il 1502 e il che descrive il bacino idrico della Val di Chiana, in cui si intravede anche il ponte a Buriano.

Se si osserva il lato sinistro della Gioconda, si vede un corso d'acqua con meandri che s'infila in una stretta gola, che è stato identificato essere la Gola di Pratantico, con i rilievi a sinistra scavati dall'erosione ... i vicini calanchi. È un tipo di rilievi, verticali e frastagliati, che si ritrovano in altre opere di Leonardo, come la Madonna dei Fusi, il Cartone di sant'Anna e la Vergine delle Rocce. 

A partire da questi elementi, Carlo Starnazzi ha ricostruito l'angolo di prospettiva, individuando come punto esatto dell'osservazione di Leonardo il borgo di Quarata, dove all'epoca era eretto un castello, oggi scomparso.