Siendo el mayor de los dieciocho hijos de su padre (siete del primer matrimonio y once del segundo), Francisco recibió una educación esmerada, realizando estudios en Houston y más tarde en el Instituto de Comercio de la ciudad de Amberes (Bélgica)[2][3].
A su regreso a México, administró con gran acierto la hacienda vitivinícola de San Lorenzo (adquirida por su padre algunos años antes), consiguiendo la electrificación de la ciudad de Parras gracias a su amistad y colaboración con Thomas Edison, del que fue importante mecenas y colaborador.
Desarrolló con gran éxito las empresas fundadas por su padre (ej. Madero y Cía, fundada en 1865), aliándose con diferentes empresarios del norte de México en el establecimiento de importantes empresas de producción agrícola, minería, banca, industria textil, entre otras.
En 1890 conforma la Compañía Fundidora y Afinadora de Monterrey junto a sus hermanos Evaristo Madero Hernández y Ernesto Madero Farías[4].
En 1887 conformó la compañía Madero y Hernández Sociedad Agrícola, junto a su tío Antonio V. Hernández[5].
En 1904 conformó la Compañía de Tierras de Sonora, junto a sus hermanos Evaristo Madero Hernández, Ernesto Madero Farías, Guillermo Olivares, Balbina Tapia de Olivares, y otros[4].
Se casó el 28 de enero de 1873, en Parras, Coahuila, con Mercedes González Treviño (1853, Monterrey - 1929, Parras), hermana de Lorenzo González Treviño, uno de los fundadores del Banco Mercantil de Monterrey, hija de Francisco González Prieto y de María del Pilar Treviño y de la Garza. Fueron padres de: