13 вересня 1745 року його дружина Марія Терезія отримала трон Священної Римської імперії після Карла VI, і вона зробила Франца регентом її спадкових володінь. У Марії-Терезії і Франца І було шістнадцять дітей. Нащадки Франца І та Марії Терезії носили назву Габсбурґ-Лотаринґських. Марія Єлизавета (ерцгерцогиня) Марія Анна (ерцгерцогиня) Марія Кароліна (ерцгерцогиня) Йосиф ІІ, імператор Священної Римської Імперії