Franz Mayer ist seit 1977 Ensemblemitglied der Oper Frankfurt. Er war hier u.a. zu erleben als Mozarts Figaro, Leporello, Masetto, Papageno und Don Alfonso, Wagners Fritz Kothner / Nachtwächter (Die Meistersinger von Nürnberg) und Reinmar in Tannhäuser, Puccinis Mesner (Tosca), Schaunard (La Bohème) und Onkel Bonzo (Madame Butterfly), Verdis Monterone (Rigoletto), Barone Douphol (La Traviata) und Montano (Otello, konzertant), als Musiklehrer (Ariadne auf Naxos), Vater in Hänsel und Gretel, Trombonok (Die Reise nach Reims), Erzbischof von Prag in Pfitzners Palestrina und Don Fernando (Fidelio). 2010/11 erweiterte er sein Repertoire um die Rolle des Unto (Neuproduktion von Sallinens Kullervo), worauf 2011/12 sein Rollendebüt als Angelo in Wagners Frühwerk Das Liebesverbot (konzertant) folgt. Zudem singt er Montano in der Frankfurter Neuinszenierung von Otello und tritt in den Wiederaufnahmen von La Traviata und Die Zauberflöte auf. Franz Mayers besondere Liebe zum Konzertfach führte ihn mit Werken von Bach, Händel, Mahler, Mozart und Mendelssohn nach Wien, Hamburg, Stuttgart, München, zweimal nach Südamerika sowie nach Japan. Auch als Fra Melitone (La forza del destino), Paolo (Simon Boccanegra) und Heerrufer (Lohengrin) gastierte der Bassbariton. 1993 wurde ihm an der Oper Frankfurt der Kammersänger-Titel verliehen.