Франческо III се жени на 21 юни 1720 г. в Модена за принцеса Шарлота Аглае дьо Бурбон-Орлеан (1700 – 1761), дъщеря на херцог Филип II Орлеански, регент на Франция (1715 – 1723). Те имат 10 деца.
През 1737 г. след измирането на графовете на Новелара († 1728) от фамилията Гонзага му обещават техните земи. През Австрийската наследствена война (1740 – 1748) той е на страната на Франция, заради което е изгонен на 6 юни 1742 г. от австрийците и савойците от херцогствата му. Мирът от Аахен (1748) му дава собственостите обратно на 30 април 1748 г. Мария Тереза след шест години през 1754 г. го прави щатхалтер на Ломбардия.
Дукал палат в Модена, 18 век
Деца
Херцог Франческо III от Модена и Шарлота Аглаé имат десет деца:
.svg)
