Jó néhány elmélet született arról, hogy kit is ábrázol Leonardo híres festménye a Mona Lisa néven híressé vált alkotás.

A meseszerű történetek mellett komoly kutatók is bekapcsolódtak a rejtély és a varázslatos mosoly megfejtésébe. Egyikük szerint a képen látható hölgy Leonardo női alteregója. Mások szerint a művész egyik fiatal fiúszeretője női ruhában, vagy a híres Sforza család egyik hölgy tagja, esetleg Aragóniai Izabella - Milánó hercegnője.
A legvalószínűbbnek mégis az látszik, hogy a titokzatos mosolyú hölgy Lisa Gherardini Giocondo, egy gazdag firenzei kereskedő Francesco del Giocondo ötgyermekes felesége. Egy 1503-ban keltezett feljegyzés szerint a mester egyszerre három képen is dolgozott, s említést tesz arról is, hogy az egyik kép Lisa del Giocondo portréja.

Az is bizonyosnak látszik, hogy a Mona Lisa keletkezése közben Leonardo legkedvesebb tanítványa Francesco Melzi -mintegy a mester válla fölött átpillantva- szintén megfestette a gondtalan hölgy arcképét, (bár a híres „sfumato” stílust nem tudta maradéktalanul átvenni). Erre találtak bizonyítékot azok a vegyészek, akik kielemezték a Mona Lisa, illetve Francesco Melzi alkotásának festékanyagát. Gyakorlatilag a festékanyagok kora, összetevője, állaga 100%-ban azonosak a két kép esetében. Az utóbbi a Madridi Nemzeti Múzeum (Museo del Prado) képtárában látható.