De Arduino Leonardo met headers is een microcontroller board gebaseerd op de ATmega32u4 (data sheet). Het bord heeft 20 digitale input / output-pinnen (waarvan 7 kunnen worden gebruikt als PWM-outputs en 12 als analoge inputs), een 16 MHz kristaloscillator, een micro-USB-aansluiting, een stroomaansluiting, een ICSP-header en een resetknop. Het bevat alles wat nodig is om de microcontroller te ondersteunen; sluit hem gewoon aan op een computer met een USB-kabel of voorzie hem van stroom met een AC-naar-DC-adapter of batterij om aan de slag te gaan.
De Leonardo verschilt van alle voorgaande kaarten doordat de ATmega32u4 een ingebouwde USB-communicatie heeft, waardoor er geen secundaire processor nodig is. Hierdoor kan de Leonardo op een aangesloten computer verschijnen als een muis en toetsenbord, naast een virtuele (CDC) seriële / COM-poort.