Nel 1953, Franco si iscrive alla neo-nata Ginnastica Romana ed è allenato da Gianluigi Ulisse. Nel 1957, a soli sedici anni è notato da Romeo Neri, direttore tecnico della Nazionale che lo fa esordire in Nazionale nel vittorioso incontro contro la Jugoslavia.

Ai Giochi Olimpici di Roma ’60, Franco, insieme alla squadra si aggiudica il bronzo. Nel concorso generale individuale, primo tra gli italiani, si classifica al decimo posto, dietro a “mostri sacri” come Boris Šachlin e Takashi Ono. Nella sua specialità preferita, il corpo libero, vince un'altra medaglia di bronzo. Sono le prime medaglie che l'Italia conquista alle Olimpiadi dopo ventotto anni. Agli Europei del 1961 e del 1963 è campione Continentale al corpo libero. Mantiene il titolo di Campione Italiano Assoluto dal 1961 al 1964.

Nella finale al corpo libero, sorteggiato a gareggiare per ultimo, compie il capolavoro della sua carriera: grazie a delle combinazioni non più singole ma multiple che agganciano una difficoltà all'altra, Franco impressiona talmente la giuria che non può non assegnargli la medaglia d'oro. Agli Anelli, per soli 0,05 punti si deve accontentare dell’Argento. Alle Parallele, Franco vorrebbe rinunciare, ma sale lo stesso e vince un altro Bronzo.

Nel 1965, ad Anversa, Franco si aggiudica il titolo di Campione Europeo individuale. È tuttora l'unico ginnasta italiano ad esservi riuscito! Nel 1966 vince due medaglie di bronzo ai Mondiali di Dortmund, al corpo libero e agli anelli. È per la sesta volta (quinta consecutiva) campione nazionale nel concorso generale. Ai Giochi del 1968 Franco subisce un infortunio al tendine d’achille durante le prove al corpo libero. Si ritira definitivamente nel 1973. Nel 2003 è inserito nella Hall of Fame internazionale della Ginnastica.