Sein erstes Länderspiel spielte Franz am 26. September 1965 gegen Schweden nach nur sechs Bundesliga-Spielen. Bei der darauf folgenden WM in England 1966 ging sein Stern auf, als er, obwohl im defensiven Mittelfeld positioniert, sehr offensiv spielte. Im Finale unterlag die deutsche Mannschaft England nur knapp durch das so genannte „Wembley-Tor“. Für seine Leistungen wurde er zu Deutschlands Fußballer des Jahres gewählt, was er 1968, 1974 und 1976 erneut werden sollte. 1972 führte der Münchener als Kapitän und Libero Deutschland zum Europameistertitel . Daraufhin wurde er als zweiter Deutscher (nach Gerd Müller 1970) zu Europas Fußballer des Jahres gewählt.

1974 führte Beckenbauer bei seiner dritten Weltmeisterschaft die Mannschaft bis ins Endspiel. Das Finale gegen die niederländische Nationalmannschaft gewann Deutschland mit 2:1 und errang damit den zweiten Weltmeisterschaftstitel nach 1954. 1976 führte er die Nationalmannschaft erneut ins Endspiel der Europameisterschaft, unterlag aber gegen die damalige Tschechoslowakei. Dennoch wurde er nochmals zu Europas Fußballer des Jahres gewählt. In den zwölf Jahren als Nationalspieler bestritt er 103 Länderspiele und schoss 14 Tore.