Na dworze władcy-humanisty Leonello interesował się filozofią, teologią i literaturą klasyczną. Doszedł w tej ostatniej do takiej biegłości, że jako pierwszy zwrócił uwagę uczonych na nieautentyczność korespondencji pomiędzy św. Piotrem a Seneką. Zbierał księgi starożytnych autorów, znacznie powiększając zgromadzony przez ojca księgozbiór. Zatrudnił bibliotekarza, który odpisał dla niego między innymi książkę De re uxoria i komentarze Cezara. Leonello wzbogacił też swój księgozbiór odpisem komedii Plauta, odnalezionych właśnie w Niemczech, które miały odegrać ważną rolę w późniejszej kulturze Ferrary.
Osobowość władcy sprawiła, że na uniwersytet w Ferrarze ściągali wówczas znakomici uczeni, jak Teodor Gaza z Salonik, nauczyciel greki, Basino di Parma, Francesco d'Arezzo, Leonello i Ludwik Lardi, Angelo Decembrio, autor Politia literaria. Leonello zaprzyjaźnił się też z Leonem Baptystą Albertim podczas jego bytności na soborze ferraryjskim w 1438 roku. W 1442 roku Alberti poświęcił mu swoją Teogenię, w której rozważał, co bardziej szkodzi państwu: nieustanne klęski, czy ciągłe powodzenie. Wkrótce potem Alberti przybył do Ferrary osobiście zauroczony postacią Leonella.