Erste internationale Erfahrungen in der Leichtathletik sammelte Frayne bei den Jugendweltmeisterschaften 2007 in Ostrava, bei denen er mit 14,85 m im Dreisprung in der Qualifikation ausschied. 2008 gelangte er bei den Juniorenweltmeisterschaften in Bydgoszcz im Dreisprung ins Finale und wurde dort mit 16,29 m Fünfter. Bei der Sommer-Universiade 2009 in Belgrad belegte er mit 16,11 m Platz zwölf; in der Qualifikation dort hatte er mit 16,62 m einen neuen australischen U20-Rekord aufgestellt. 2011 qualifizierte er sich für die Weltmeisterschaften in Daegu und belegte dort mit 16,78 m Rang neun. Sein größter Erfolg im Weitsprung ist die Silbermedaille bei den Hallenweltmeisterschaften in Istanbul mit der gleichen Weite von 8,23 m wie der Sieger Mauro Vinícius da Silva und einem neuen ozeanischen Hallenrekord. Während der Freiluftsaison qualifizierte er sich für die Olympischen Spiele in London, bei denen er im Dreisprung mit 16,40 m in der Qualifikation ausschied und im Weitsprung im Finale mit 7,85 m Platz neun belegte.