Il castello di Capraia è disegnato da Leonardo sulle pendici meridionali del Montalbano, nella mappa a volo d’uccello RL 12685 di Windsor che rappresenta nel dettaglio il tratto dell’Arno a ovest di Firenze. L’aspetto è quello di un poggio fortificato, cinto da una cortina muraria dotata di ben otto torri rompitratta. Le stesse particolarità si trovano nel meno noto disegno ricomposto dei fogli 765v-766r del Codice Atlantico, dove rappresenta, con un tratto di sanguigna, il profilo del Montalbano visto dalla curva dell’Arno, con il castello di Capraia sulla destra e quello in cui è forse riconoscibile parte di Montelupo sulla sinistra. Leonardo conosceva molto bene questi luoghi e la loro natura: rammenta Capraia e Montelupo in diversi passi delle sue osservazioni sull’origine delle formazioni geologiche del Valdarno Inferiore.
Le osservazioni scientifiche di Leonardo nel campo della geologia e della paleontologia si trovano soprattutto nel Codice Leicester e riguardano varie parti della Toscana. Diversi passi del codice riguardano proprio la zona di Capraia, dove Leonardo aveva osservato i conglomerati di origine plio-pleistocenica che chiamava “ghiare”. Leonardo, che dimostrava un livello di interpretazione del fenomeno di notevole acume rispetto alle scienze geologiche del suo tempo –ancora ferma alle teorie sul Diluvio Universale- illustra con grande chiarezza l’origine di quelle formazioni geologiche che chiama, sulla base delle dimensioni dei singoli inclusi, “ghiare”, “rene” e “fanghi”. Il movimento delle acque del mare che un tempo arrivava a lambire i versanti del Montalbano fino alla Gonfolina era la causa della formazione delle ghiaie e delle rene, frammenti di rocce portate in riva al mare valdarnese dai fiumi e resi tondeggianti, sebbene con nuclei di diverso calibro, dal moto di risacca. Questo si vede, secondo Leonardo, in diverse parti d’Italia, dalle Alpi comasche alla pianura padana e perfino nella Valle dell’Arno, sulle pendici del Montalbano, intorno a Montelupo e Capraia (Codice Leicester, 6A-31v.). Leonardo continua spiegando che l’Arno a quel tempo sfociava in mare all’altezza della Gonfolina depositando sui versanti del Montalbano i conglomerati di ciottoli e ghiaie: “come Arno, che cadea della Golfolina a presso a Monte Lupo, e quivi lasciava la ghiara, la quale ancor si vede che s’è insieme ricongielata”.