Pope Innocent XI
2 сентября 1686 года римский папа Иннокентий XI возвёл его в сан кардинала. Кардинальскую шапку во Флоренцию привёз папский камергер Алессандро Сфорца. Официальная церемония возведения в сан состоялась через двадцать дней. В декабре 1686 года Франческо Мария прибыл в Рим. Резиденцией нового кардинала из дома Медичи стал дворец Мадама, в котором он жил во время пребывания в апостольской столице. Остальное время принц проводил на вилле в великом герцогстве Тосканском.