W trzy lata później Franciszek Maria został ekskomunikowany i pozbawiony księstwa Urbino na rzec Wawrzyńca Medyceusza i della Rovere mógł powrócić do swojego władztwa dopiero po śmierci papieża Leona X w 1521 roku.
Della Rovere walczył jako Kapitan Generalny Republiki Weneckiej w kolejnej z wojen włoskich w latach 1523–1525, ale nowy papież z rodu Medyceuszy Klemens VII nie żywił do księcia Urbino zaufania.
Franciszek Maria zmarł otruty w Pesaro.
Potomstwo Ze związku małżeńskiego z (1493–1570) miał trzynaścioro dzieci: Fryderyka (ur. i zm. 1511). Guidobaldo II (ur. 2 kwietnia 1514 – zm. 8 września 1574), mąż Juli Varano i z Wiktorii Farnese (córką Piotra Alojzego Farnese, księcia Parmy. Joanna (ur. 1515 – zm. 1518). Jan (ur. 1516 – zm. 1518). Katarzyna (ur. 1518 – zm. 1520). Beatrycze (ur. 1521 – zm. 1522). Franciszek Maria (ur. 1523 – zm. 1525). Hipolita (ur. 1525 – zm. 1561), żona Antoniego Aragońskiego, księcia Montalto. Maria (ur. 1527 – zm. 1528). Elżbieta (ur. 1529 – zm. 6 czerwca 1561), żona Alberyka I