En domare hade gjort begäran eftersom ansträngningar för att få dem genom "politiska kanaler" hade misslyckats, sade advokaten.
Frankrike, den tidigare kolonialmakten, har ännu inte kommenterat begäran.
Sankaras änka och anhängare har upprepade gånger anklagat Frankrike för att behärska sitt mord 1987, eftersom han var en marxistisk revolutionär.
Han dödades av soldater i ett hagel av kulor strax före ett möte i Burkina Fasos huvudstad, Ouagadougou.
Mordet på mr Sankara ledde till hans befäl, Blaise Compaore, som tog makten i en kupp.
Herr Compaore ledde Burkina Faso till en stark allians med Frankrike, som upprätthåller nära politiska, säkerhetsmässiga och ekonomiska band med många av sina tidigare kolonier i Afrika.
Burkina Faso inledde en utredning om mordet efter att han blev utkastad från makten 2014.
Vid en presskonferens i Ouagadougou sade familjeadvokaten Benewende Stanislas Sankara att en utredande domare formellt hade bett franska myndigheter att avklassificera militära dokument för att se om Frankrike hade spelat en roll i mordet.
En begäran hade också gjorts om att intervjua franska tjänstemän som var inblandade i Burkina Fasos angelägenheter vid den tidpunkten, tillade advokaten.
Burkina Faso utfärdade 2015 en arresteringsorder för Compaore och anklagade honom för att ha varit inblandad i mordet på Sankara.
Han har upprepade gånger förnekat anklagelsen, men har vägrat att återvända till Burkina Faso för att ställas inför rätta.
Mr Compaore är landsförvisad i Elfenbenskusten, även en före detta fransk koloni.
Burkina Faso har bett Frankrike att avklassificera militära dokument om mordet på f.d. president Thomas Sankara, en advokat för hans familj har sagt.