El a devenit duce la vârsta de doi ani. Mama lui, pioasă și riguroasă, a fost regentă până în 1674, fiind sfătuită de confesorul iezuit Părintele Garimberti. Atunci când ea a plecat în Anglia să-și însoțească fiica, el a preluat controlul la vârsta de paisprezece ani. La întoarcerea acasă, mama lui s-a retras de la curte.
A învățat de mic să cânte la vioară iar orchestra curții a fost renăscută pentru el când avea unsprezece ani; unul dintre muzicienii angajați a fost Giovanni Maria Bononcini. Francesco a fost un patron generos și cu discernământ în muzică; compozitorul Arcangelo Corelli i-a dedicat lui Op. 3 Trio sonate (Roma, 1689). Biblioteca lui a fost inclusă în Biblioteca Estense din Modena.
A murit la vârsta de 34 de ani, și pentru că nu a avut copii, a fost succedat de unchiul său, cardinalul Rinaldo d'Este.