Sus progenitores viajaron desde Buenos Aires hacia París a mediados de 1906 debido a la enfermedad que aquejaba a Federico Leloir padre y por la cual debía ser operado en un centro médico francés donde murió una semana antes de que su mujer diera a luz a Luis Federico Leloir, el 6 de septiembre, en una vieja casa en la Rue Víctor Hugo 81 de la capital francesa.
De regreso a su país de origen en 1908, vivieron junto a sus ocho hermanos...
Nació en la ciudad de Buenos Aires, el 6 de junio de 1886, aunque su infancia transcurrió en la ciudad bonaerense de Rauch. Era hijo de Francesco Mazza y Giuseppa Alfise, inmigrantes italianos procedentes de la ciudad siciliana de Palermo.
Alumno aventajado, inició sus estudios medios a los diez años en el Colegio Nacional de Buenos Aires. Al concluirlos, intentó ingresar en la Escuela Naval Militar pero fue rechazado durante la revisión médica....