几百年以来，不少收藏家各自声称他们藏有真正的《蒙娜丽莎》，数量居然达60幅之多。更有趣的是，美国缅因州伯特兰美术馆在1984年收到一幅《不微笑的蒙娜丽莎》，经测定，此画确实是当年达·芬奇的手笔，画中的人物除了不微笑以外，其余都酷似蒙娜丽莎本人。专家由此推测，这幅《不微笑的蒙娜丽莎》可能是作者同时画的一幅底稿。
还有一种说法认为卢浮宫内收藏的《蒙娜丽莎》是一幅赝品，其依据在于1911年发生的那起盗窃案。在那起盗窃案中，《蒙娜丽莎》失窃。两年后，它出现在意大利，但是画面上蒙娜丽莎身后两旁的廊柱已经被切掉了。几年后，《蒙娜丽莎》被归还卢浮宫。但许多专家都认为，这次失而复得只是一场烟幕，真正的《蒙娜丽莎》已经被一位富有的收藏家重金收购，挂在卢浮宫内的只是一件赝品而已。
价值之谜
《蒙娜丽莎》数百年来一直被誉为最名贵的肖像画，60年代估计此画价值已达1亿美元。经过政府允许，从1962年12月14日至1963年3月12日，先后到美国的华盛顿和纽约市展出，轰动了全美国，许多人专程从外地赶来，一睹为快。由于参观的人太多，据说展览会规定每个观众只能在《蒙娜丽莎》画像前面停留3秒钟。以后该画又借到日本展览，轰动的程度更胜于美国，据说每位观众只能看2秒钟。
背景之谜
加利福尼亚大学教授卡罗·佩德雷蒂认为，蒙娜丽莎身后的背景是意大利中部阿雷佐市布里阿诺桥附近的景色。佩德雷蒂的证据是，达·芬奇出生在距阿雷佐约100公里的芬奇镇，并曾经在阿雷佐生活过，这一地区的原始景观与《蒙娜丽莎》的背景几乎完全一样，因此，达·芬奇很有可能采用这一地区的田园景色作为《蒙娜丽莎》的背景。当佩德雷蒂的这一观点在达·芬奇绘画国际研讨会上宣布后，许多美术史专家都对他的研究结果表示肯定。
英国《卫报》网站2011年1月9日报道：意大利艺术史学家卡拉·格洛里说，画中蒙娜丽莎肩上方的背景大桥和一条道路属于意大利北部小镇博比奥。
此前人们普遍认为，《蒙娜丽莎》里的背景是虚构的。格洛里表示在画作上发现的数字密码支持她的推断。她说：“画中蜿蜒曲折的道路可以在意大利北部小镇博比奥找到，那座拱形大桥亦然。达·芬奇可以透过小镇城堡的窗户看到这座大桥。”
格洛里在研究《蒙娜丽莎》画中人物真实身份期间得出上述结论。她认为，画中女子有可能是比安卡·焦万娜·斯福尔扎，15世纪米兰公爵卢多维科·斯福尔扎的女儿。而流传较广的一种说法是，画中女子真名为莉萨·焦孔多，是意大利佛罗伦萨一名商人的妻子。格洛里说：“博比奥当时在卢多维科治下，那里的图书馆很有名，和其他许多艺术家及科学家一样，达·芬奇有可能去过那儿。”中世纪时期的博比奥以其修道院而闻名，《蒙娜丽莎》画作中的背景大桥就坐落在特雷比亚河上，后者曾被美国作家海明威称为世界上最美丽的地方。
一些意大利研究人员声称，《蒙娜丽莎》背景中桥拱上写着数字“72”。格洛里认为，这个数字代表着1472，因为这座大桥在1472年被大水冲毁，后又重建。但也有人反对这种说法。意大利研究人员西尔瓦诺·温切蒂认为，这个数字另有含意。他说：“这里没有丹·布朗密码，只是传递一些信息，表达他的想法。数字7和2在卡巴拉派中具有非常重要的意义。”温切蒂的小组还在研究其他可能成为达·芬奇模特的女子。但他表示：“我们认为比安卡·焦万娜·斯福尔扎不太可能是画中女子，因为她15岁就去世了，而画中女子至少有22岁。”格洛里则表示，在完成画作的那些年里，达·芬奇可能故意把斯福尔扎的脸画得更成熟，以在其父亲垮台后掩盖画中女子的真实身份。
2014年12月1日，根据意大利史学家暨小说家帕拉蒂科，达芬奇生母就是旷世名画《蒙娜丽莎》的画中人，而她有可能是来自中国大陆的奴隶。英国《每日邮报》报道称，帕拉蒂科过去20年在香港生活及工作，研究其祖国与中国过去500年来的关联。
帕拉蒂科表示，他在两年研究期间发现的文件，找出达芬奇与远东地区之间的关联，并构成其预定2015年出版的最新着作《列奥纳多·达·芬奇：迷失在意大利文艺复兴时期的中国学者》的论述基础。
帕拉蒂科对香港《南华早报》表示：“达芬奇父亲的1个富有客户，拥有1名叫做凯特里娜的奴隶。1452年达芬奇出世之后，她即从文献上消失。她从此不再于当地工作。”
帕拉蒂科说，根据部分史料，达芬奇的生母据信名字就叫凯特里娜，是当地的佃农。但帕拉蒂科的新书指称，最有可能的情况是，达芬奇的母亲是奴隶。为了支撑他的理论，帕拉蒂科指出：文艺复兴时期，意大利与西班牙等国充斥东方奴隶。
他又表示，达芬奇的特定生活与工作面向显示，他和东方世界有一种连结，如达芬奇左手写字，从左写到右；他吃素，这在当时并不常见；蒙娜丽莎可能是他母亲的肖像，这点著名精神分析家弗洛伊德1910年已提过；蒙娜丽莎画作背景是中国的景观，甚至她的长相看起来都像中国人。
帕拉蒂科说，他相信解开谜题的唯一途径，是采集达芬奇在佛罗伦斯部分亲戚的DNA作比对。
原型之谜
500多年来历史学家们一直为达·芬奇名画《蒙娜丽莎》的原型众说纷纭，争论不休。尤其是画中人脸上神秘的微笑是人们猜测的不解之谜。意大利佛罗伦萨市一位普通教师吉乌塞普·帕兰蒂又提出了新的说法，蒙娜丽莎是一位有5个孩子的“家庭主妇”。
据英国《每日电讯报》1日报道，帕兰蒂对佛罗伦萨市档案进行了长达25年的研究，而后得出一个结论：《蒙娜丽莎》原型是达·芬奇父亲一位朋友的妻子丽莎·格拉迪尼，她是一名有5个子女的家庭主妇。
据帕兰蒂考证，丽莎在1495年16岁时嫁给佛罗伦萨丝绸商人弗兰西斯科·吉奥康杜，而吉奥康杜则是达·芬奇父亲皮耶罗的好友兼邻居。丽莎是吉奥康杜的第二任妻子。这对夫妻的感情很好，育有5个子女。吉奥康杜在自己的遗嘱中称，丽莎是他“心爱的”和“忠实的”的妻子。
帕兰蒂认为，《蒙娜丽莎》的画像完成于丽莎24岁那年。达·芬奇的父亲安排了一切，自己花钱让儿子为朋友的妻子画了这幅画。当时达·芬奇正被一场财务纠纷所困扰。他的父亲大概想通过这种方式来帮助自己的儿子。
在关于《蒙娜丽莎》原型的传说中，有人说画中人是当时佛罗伦萨城内的一个名妓，也有人说画中人是达·芬奇本人的女人版自画像。一个名为谢文·纽兰德的美国教授声称，他已经发现了《蒙娜丽莎》微笑背后的真正秘密。《蒙娜丽莎》脸上之所以永远带着微笑，是因为画中的主人当年在做达·芬奇的模特儿时正好怀了身孕，是一个母亲对新生命即将诞生时产生的那种神秘的微笑。
达·芬奇《蒙娜丽莎》原画蔵于巴黎卢浮宫。但是几百年来，收藏家们声称自己收藏的《蒙娜丽莎》画作竟达60多幅。
失踪之谜
因乔迁展厅要中断展览，30年来第一次将在卢浮宫展厅里“消失”
《蒙娜丽莎》一直在卢浮宫中默默向观众微笑。2001年4月4日她终于可以休息一天了。
2001年4月4日，游客们不会在卢浮宫看到《蒙娜丽莎》那迷人的微笑。根据卢浮宫的声明，《蒙娜丽莎》将于那天乔迁展厅，“休假”一天，这将是这幅名画30年来第一次在卢浮宫中断展览。
卢浮宫方面在声明中说，时隔4年，《蒙娜丽莎》将于4月4日那天搬迁到重新装修过的旧展厅中去。2000年时，因为旧的展厅年代久远，保存条件和安全措施都存在问题，因而卢浮宫将《蒙娜丽莎》转移到了临时展厅之中。
根据馆方的解释，中断展览一天将是无可避免的，因为在那天工程人员需要给搬迁后的《蒙娜丽莎》安装照明设施和特殊的反光玻璃，以及设置更合理的参观路径。为了避免到时慕名而来的大批游客失望，卢浮宫已经通知了全世界将近6000家旅行社，同时在自己的主页上用10种文字做了说明。…
