Willi Frach gehörte zu den besten deutschen Amateur-Sprintern Anfang der 1930er Jahre. 1931 wurde er gemeinsam mit Willi Hoyer deutscher Meister im Tandemrennen, im Sprint belegte er Platz zwei. 1932 errang er bei den UCI-Bahn-Weltmeisterschaften 1932 in Rom die Bronzemedaille im Sprint und wurde er ein zweites Mal deutscher Tandemmeister, dieses Mal gemeinsam mit dem späteren Olympiasieger Toni Merkens.