El tema de la Virgen y el Niño con Santa Ana fue muy popular en la Florencia del siglo XV. Se cree ampliamente que la caricatura fue un trabajo preparatorio para una pintura debido a su tamaño, está dibujada en ocho hojas de papel y mide más de 140 cm (55 pulgadas) de alto. Pero el dibujo no ha sido pinchado para su transferencia al lienzo y ninguna pintura de Leonardo da Vinci coincide con la composición. El cuadro de Da Vinci La Virgen y el Niño con Santa Ana, que cuelga en el Louvre, omite a San Juan y tiene una composición más rígida y menos naturalista.

Dibujada con carboncillo y tiza sobre papel tintado, la caricatura es un buen ejemplo de la compleja composición y el realismo de da Vinci. El ojo sigue la mirada de Santa Ana hacia su hija María, quien a su vez mira con adoración al niño Jesús. Los niños sienten curiosidad, Jesús se aparta de su madre y levanta la mano como si estuviera bendiciendo a su prima paralizada.

La expresión inocente de Cristo refleja la de su madre, mientras que la de John recuerda la mirada más sabia de su abuela. La mano de Santa Ana apunta hacia el cielo, entre los rostros de los dos jóvenes. Sin embargo, el simbolismo religioso no se entromete en la intimidad de este encantador retrato familiar. Así como Ana y María parecen estar compartiendo un momento privado, también lo hacen Juan y Jesús.

La luz se posa sobre María y Jesús, dejando claro que ellos son el foco. Anne y John están más sombreados. Nuevamente, esto llama la atención sobre el vínculo entre María y Jesús, y su inocencia en comparación con la relativa mundanalidad de Ana y Juan. La estructura es una pirámide suelta. Hay una fuerte línea diagonal desde los rostros de las mujeres a los niños, y otra creada por las rodillas de las mujeres y el hombro de San Juan.

El Caricatura de Santa Ana, también conocido como el Caricatura de Burlington House por la sede londinense de la Real Academia de las Artes, ahora se exhibe en la Galería Nacional de Londres. En 1962 se puso a la venta, pero se consideró tan importante que el Fondo Nacional de Colecciones de Arte, junto con donaciones del público, recaudó suficiente dinero para mantenerlo en el Reino Unido.

En 1987 fue objeto de vandalismo con una escopeta causando grandes daños, que desde entonces ha sido reparado. Aunque inacabada, la obra es ampliamente considerada una obra maestra. Los rostros y los torsos están bellamente representados, al igual que los pliegues de la ropa. Las poses y expresiones naturales y significativas del grupo son inigualables incluso en las pinturas terminadas de da Vinci.