Наброски удалось обнаружить на холсте под более поздним рисунком - в инфракрасном диапазоне проявились следы углерода, содержавшегося в угле и черном меле, которые Микеланджело использовал для работы. Подобная технология, по словам ученых, к эскизам применяется впервые - раньше ее использовали только для изучения красочных полотен.
Изучив эскиз, исследователи обнаружили, что моделью для Мадонны, вероятно, служил мужчина. Они отмечают, что данное открытие не стало для них сюрпризом, так как во времена Микеланджело женщины использовались в качестве моделей достаточно редко.
В общей сложности при помощи новой технологии исследователи обнаружили уже 8 неизвестных эскизов разных авторов (в частности набросок Андреа Мантеньи). Исследователи отмечают, что в начале XVI века бумага стоила достаточно дорого, поэтому художники использовали одно и то же полотно многократно. В качестве стирательной резинки использовался черствый хлеб.