Francesco Montani nacque a Pesaro il 12 agosto 1673 dal conte Alfonso e da Porzia Gottifredi, di famiglia romana. Primogenito, ebbe tre fratelli: Cesare (1675-1729), Giulia (1676-1754, monaca nel monastero di S. Caterina) e Carlo, abate (1684-1762).
Dopo una precoce quanto brillante carriera diplomatica alla corte di Firenze, per questioni patrimoniali con i fratelli e col padre Alfonso, fece rientro a Pesaro, richiamato anche dalla madre Porzia, a lui molto legata. A Pesaro fin dal 1694 gli era stato riconosciuto il diritto di far parte del Consiglio civico, ma si dedicò soprattutto alle cure familiari e agli studi. Il 2 gennaio 1703 sposò la marchesa Beatrice Baviera di Senigallia, dalla quale ebbe sette figli. Critico attento ai progressi della filologia e dell’antiquaria europea, ebbe discrepanze di vedute con il concittadino Annibale Olivieri, con il quale dal 20 luglio al 7 agosto 1735 intercorse una breve ma intensa corrispondenza. Morì a Pesaro il 17 febbraio 1754.