Rodzice nazywali ją Poupotte ze względu na podobieństwo do modnych wówczas porcelanowych lalek.
W wieku jednego roku dzieci króla i markizy de Montespan przybyły do Paryża i po krótkim pobycie w Wersalu zostały zainstalowane wraz z wdową Scarron w znajdującym się w niewielkiej odległości od królewskiego pałacu domu ze służbą i guwernantkami. W tym czasie na świat przyszła kolejna córka króla i jego metresy, Ludwika Maria Anna de Bourbon, zwana Mademoiselle de Tours, urodzona w pałacu Saint-Germain-en-Laye w listopadzie 1674 roku. Młoda Mademoiselle de Tours została legitymizowana w 1676 i bardzo zaprzyjaźniła się z Ludwiką Franciszką. Śmierć młodszej siostry w 1681 roku bardzo ją dotknęła.
Mesdemoiselles de Nantes i de Tours były wychowywane razem w prywatnym domu przy Rue de Vaugirard w Paryżu, gdzie wychowywały się nieślubne dzieci króla madame Montespan – król zdecydował się na to, by ochronić je przed niezdrowym klimatem Wersalu i wścibskimi dworzanami. Ludwika Franciszka nigdy nie była blisko ze swoją starszą, przyrodnią siostrą Marią Anną, czy też ze swoją młodszą siostrą Franciszką Marią – trzy siostry były nawzajem o siebie zazdrosne, konkurując ze sobą niemal we wszystkim.