Pasó la infancia en el señorío de Guenduláin hasta que en 1567 fue a servir al rey Felipe II como paje.

[5]​ Serán estos hechos los que Lope de Vega refleje posteriormente en su comedia titulada Lo que pasa en una tarde: Flandes te diga, en campo, en muro, en villas cual español tan alta fama alcanza.

[6]​ En 1579 está en Madrid, convaleciente, y recibe unas rentas de Felipe II en reconocimiento a sus acciones en Flandes.

[8]​ Gracias a su coraje y valentía, el rey lo premió con la Orden Militar de Calatrava.

Asentado y residente en Murcia, donde actuaría como regidor durante mucho tiempo, se preocupó por la seguridad del litoral logrando el establecimiento en Cartagena de parte de la flota establecida en Barcelona, dando paso, desde entonces, a la actual base naval.

[11]​ En 1589 reúne una tropa murciana y, junto a su hermano Francés, que había reunido tropas navarras también a su costa y cargo, acuden hasta La Coruña en apoyo de Juan Padilla, capitán de la guarnición, donde una decidida María Pita forjará su fama por detener exitosamente al pirata Francis Drake y su contraarmada.

Inicialmente, Ayanz inventó un sistema de desagüe mediante un sifón con intercambiador, haciendo que el agua contaminada de la parte superior procedente del lavado del mineral proporcionara suficiente energía para elevar el agua acumulada en las galerías.

Lo que se le ocurrió a Ayanz fue emplear la fuerza del vapor para propulsar un fluido —el agua acumulada en las minas— por una tubería, sacándola al exterior en flujo continuo.

En términos científicos: aplicar el primer principio de la termodinámica —definido dos siglos después— a un sistema abierto.

[14]​ Además, aplicó ese mismo efecto para enfriar aire por intercambio con nieve y dirigirlo al interior de las minas, refrigerando el ambiente.

Ayanz inventó muchas cosas: una bomba para desaguar barcos; una "barca submarina" claro precedente del submarino;[15]​ una brújula que establecía la declinación magnética; un horno para destilar agua marina a bordo de los barcos; balanzas «que pesaban la pata de una mosca»; piedras de forma cónica para moler; molinos de rodillos metálicos —se generalizarían en el siglo xix—; bombas para el riego; la estructura en arco para las presas de los embalses; un mecanismo de transformación del movimiento que permite medir el denominado «par motor», es decir, la eficiencia técnica, algo que solo siglo y pico después iba a volver a abordarse.

Hasta 48 inventos le reconocía en 1606 el «privilegio de invención» —como se llamaba entonces a las patentes— firmado por Felipe III.