Federico Sforza deltok på pavevalget i 1655 som valgte pave Alexander VII. Han opterte den 26. juni 1656 til kardinalprest og til tittelkirken . Samme år gav han avkall på bispesetet Rimini. Fra 13. januar 1659 til 12. januar 1660 var han kardinalkollegiets camerlengo. Den 21. april 1659 opterte han til tittelkirken og den 21. november 1661 til . Federico Sforza deltok på pavevalget i 1667, som munnet ut i valget av pave Klemens IX. Han deltok også i konklaven 1669–1670, som kåret kardinalen Emilio Altieri til pave Klemens X.