Bei den Olympischen Spielen 1956 in Melbourne errang Franco Gandini die Goldmedaille in der Mannschaftsverfolgung, gemeinsam mit Leandro Faggin, Valentino Gasparella, Virginio Pizzali und Antonio Domenicali mit neuem Welt- und olympischem Rekord (4:37,4 min). Bei den Bahn-Weltmeisterschaften im Jahr darauf wurde er Vize-Weltmeister in der Einerverfolgung der Amateure, 1958 belegte er bei der Bahn-WM in der Einerverfolgung den dritten Platz. 1960 beendete er seine Radsport-Karriere.