Militar y político español, pionero de la máquina de vapor. Miembro de la vieja nobleza navarra, en 1597 fue nombrado administrador general de las minas españolas. Fue autor de 48 inventos, reunidos en un privilegio de 1606, con los que pretendía la mejora de tan importante sector para la economía española del momento.
Entre ellos hay dos ingenios de vapor, destinados respectivamente a purificar el aire y bombear el agua dentro de las explotaciones mineras, lo que constituye la primera aplicación conocida del vapor a una actividad industrial, mucho antes que la patente del inglés Thomas Savery (1698). Ayanz también realizó varios originales diseños y prototipos de submarinos y equipos de buceo, algunos de los cuales fueron probados en el río Pisuerga, en Valladolid, ante la corte de Felipe III.
Otro invento interesante fue un sifón extractor de agua mediante presión atmosférica, principio que no sería determinado hasta la segunda mitad del siglo por Guericke y Papin. Las restantes mejoras se referían a instrumentos de medida (pesos, fuerzas, brújulas), diversos equipamientos (hornos, molinos, bombas, presas), así como nuevos procedimientos para el beneficio de la plata o la recogida de información de yacimientos. Por otro lado, Ayanz tuvo una activa vida militar y política. Participó con heroísmo en varios combates (en Túnez, Flandes, Portugal, Azores, La Coruña), llegando a desmantelar una conjura francesa para asesinar en Lisboa a Felipe II. Ocupó asimismo los cargos de regidor de Murcia (1587) y gobernador de Martos (1595), lugares donde impulsó sectores económicos como las obras públicas y la ganadería.
En 1599 elevó a Felipe III un memorial en el que mostraba los males del sector metalúrgico por cuestiones como la poca iniciativa privada, una mano de obra costosa, los impuestos excesivos, la legislación caótica y corrupta, la deficiente preparación de técnicos, las malas infraestructuras, los conocimientos anticuados o la incorrecta explotación de las minas. En 1608 abandonó el cargo y administró privadamente un nuevo yacimiento de oro cercano a El Escorial. En 1611 formó una empresa para reactivar las minas de plata de Guadalcanal (Sevilla), inundadas desde tiempos de Felipe II. Falleció en 1613.