Papst Alexander VII. erhob ihn im Konsistorium vom 14. Januar 1664 zum Kardinal, veröffentlichte diese Entscheidung jedoch erst am 15. Februar 1666. Am folgenden 15. März empfing Rasponi die Weihe und die Titelkirche "San Giovanni a Porta Latina". Am 7. März 1667 wurde er für drei Jahre zum "legato a latere" von Urbino ernannt. Er nahm am Konklave 1667 teil, in dem Papst Clemens IX. gewählt wurde. Im Jahr 1668 übersiedelte er nach Ravenna. Er nahm ferner am Konklave von 1669–1670 teil, in dem Papst Clemens X. gewählt wurde. Später resignierte er von der Gesandtschaft und kehrte nach Rom zurück.