Aan het einde van de eerste wereldoorlog en tijdens de ontbinding, van Oostenrijk-Hongarije, in november 1918. was Franz Karl al erg ziek. Op 10 december 1918 overleed de 25-jarige aartshertog aan de Spaanse griep. De aartshertog overleed in kasteel Wallsee, het kasteel van zijn ouders.
Franz Karl was niet getrouwd en had geen kinderen. Hij ligt begraven op de begraafplaats, vlakbij de parochiekerk van het dorp Sindelburg.