13 березня 1892 р. на загальних зборах літературно-видавниче Товариство ім. Шевченка, засноване у 1873 р. у Львові, було реорганізоване в наукову інституцію. Галицьке намісництво затвердило новий статут 16 грудня 1892-го.
Одразу ж після «ухвалення» на велелюдному зібранні погодженого проекту статуту Франко здійснив спробу увійти до членського складу реформованої установи. Це рішуче намагання, одначе, виявилося безуспішним через політичні переконання претендента на членство в народовській установі. У статті «Towarzystwo imenia Szewczenki», що була опублікована на шпальтах газети «Kurjer Lwowski» [1892. — № 78. — S. 2–3], І. Франко стисло окреслив розвиток установи від часу її заснування, висвітлив основні зміни статуту та причини своєї невдалої спроби стати членом інституції, зазначивши, що за новим статутом метою Товариства є «розвиток науки рідною мовою, плекання мистецтва, збирання і зберігання усяких пам'яток, старожитностей і наукових цінностей Русі-України».Франко І.Товариство імені Шевченка // Франко І. Додаткові томи до Зібрання творів у п'ятдесяти томах / Редкол.: М. Г. Жулинський (голова), Є. К. Нахлік (заступник голови), М. П. Бондар, М. З. Легкий, О. Б. Луцишин, А. Д. Франко та ін. — К.: Наук. думка, 2008. — Т. 53. — С. 271—272.
Франко співпрацював із «Зорею», єдиним друкованим органом Товариства упродовж трьох років (1883—1886) на різних посадах, зокрема, на тимчасовій посаді робочого редактора (з 14 вересня 1885). Після відомого політичного судового процесу 1877—1878 рр. І. Франка поступово усунули від установ народовської орієнтації, передусім з «Просвіти» і Товариства ім. Т. Шевченка. Ще не будучи членом Товариства, І. Франко виявив організаторські здібності у процесі його становлення, згодом брав безпосередню участь у статутному реформуванні та функціонуванні НТШ. У 1889 р., на одному із засідань редакційного комітету часопису «Правда», Франко у співавторстві з Барвінським та Кониським розробив попередній проект видозміненого статуту Товариства з метою «утворення Наукового товариства академічного типу» у Львові за зразком сербського наукового товариства «Друштво» або колишнього краківського «Towarzystwa przyjaciól nauk».
Лише з переїздом у 1894 році Грушевського з Києва до Львова полегшився процес залучення до різноманітних підрозділів НТШ широкого кола талановитих, перспективних науковців, до когорти яких безперечно належав Франко, який 28 червня 1893 р. у Відні офіційно отримав вчений ступінь доктора філософії. 14 червня 1895 року, згідно з рукописною Книгою протоколів засідань членів правління НТШ за 1893—1902 рр., на «сходинах Виділу» (президії) НТШ «прийнято в члени д-ра Івана Франка, літерата у Львові».
Вчений стрімко увійшов у науково-керівний осередок НТШ — 19 лютого 1897 р. І. Франка обрали членом президії Товариства ("референт"від філологічної секції). І. Франко був причетним до реформування статутів НТШ 1892, 1898 та 1904 рр. Вчений наполегливо виступав за введення категорії дійсних членів, котрим би присвоювалась наукова кваліфікація, та за надання права голосу на загальних зборах через повноважних осіб («відпоручників») інституціям і членам закордонних наукових установ. Ще з 1896 р. І. Франко входив до складу комісії, якій доручили розробити проект нового статуту, який з кардинальними поправками І. Франка, М. Грушевського та інших діячів було затверджено галицьким намісництвом 26.IV.1898 р. Загалом із 42-х параграфів статуту НТШ 1904 р. 30 було дослівно без жодних змін перенесено із проекту статуту, «внесеного» на розгляд І. Франком (§ 1, 2, 4, 6, 7, 9–19, 21, 24, 28, 30, 31–35, 37, 39, 40). Старанно опрацьований вченим проект статуту з невеликими змінами став основним текстом статуту Товариства 1904 р., який з деякими доповненнями діяв аж до 1939 р.Франко А. Д. Науково-організаційна діяльність І. Франка в Науковому товаристві ім. Т. Шевченка / Андрій Дмитрович Франко // Українське літературознавство: Іван Франко. Статті і матеріали. — Львів: Світ, 1993. — Вип. 58. — С. 125
Франко присвятив понад двадцять років (1895—1916) найбільш продуктивного періоду життя Науковому товариству ім. Т. Шевченка, де різнопланово виявив себе як вчений, видавець та організатор української академічної науки. І. Франко був членом президії НТШ, керівником філологічної секції, етнографічної комісії, заступником голови археографічної, статистичної і секретарем мовної комісії НТШ, «референтом» бібліотечної комісії Товариства; брав активну участь в діяльності історико-філософської секції Товариства та інших структурних підрозділів установи. Вчений був одним із «найдіяльніших» співробітників головного друкованого органу Товариства «Записки НТШ», офіційним і неофіційним редактором багатьох томів «Етнографічного збірника», видавничої серії «Пам'ятки українсько-руської мови і літератури», «Літературно-наукового вісника», «Матеріялів українсько-руської етнології», «Українсько-руського архіву», упорядником і редактором публікації (1902—1918; у 4-х томах) поетичних та драматичних творів Федьковича (поряд із О. Колессою за участю О. Маковея), а також новітнього видання «Кобзаря» (1908; у 2-х томах) Т. Шевченка, що входили в серію видань НТШ «Українсько-руська бібліотека»; брав участь у виданнях «Збірника філологічної секції НТШ» та «Збірника історично-філософічної секції НТШ».
Франко був причетним до створення допоміжних наукових установ Товариства: музею, бібліотеки, Бібліографічного бюро, а також «Академічного дому», формування доброчинних фондів НТШ, яке запровадило і стипендіальний фонд ім. І. Франка в сумі 2000 австр. корон.Гнатюк В. Наукове Товариство ім. Т. Шевченка з нагоди 50-ліття його заснування (1873—1923 рр.) / Володимир Гнатюк. — Львів. — 1923. — С. 10; Див.також: Гнатюк В. Стипендійний фонд ім. Ів. Франка // Діло. –1917. — 11 березня. — № 58. Франко підтримував стратегічну ідею створення резервного академічного фонду з метою в майбутньому забезпечити наукові видавництва Товариства і «утворити дотацію для переміни його в українсько-руську Академію наук».Кокорудз І. Справоздання з діяльності виділу Наукового Товариства ім. Т. Шевченка у Львові за 1898 р. / ЦДІА України у Львові. — Ф. 309. — Оп. 1. — Спр. 24. — Арк. 7. Ім'я Франка фігурує в історичних «анналах» НТШ як «посідача академічного титулу» дійсного члена (з 1899 р.) і почесного члена інституції (з 1904 р.).
Франко систематично працював в історико-філософській («історично-філософічній») секції НТШ, яку заснували члени Товариства 11 травня 1893 р. І. Франко приділяв увагу і математично-природописно-лікарській секції НТШ, яку утворили члени Товариства 11 травня 1893 р. Стаття-спогад І. Франка «Причинки до фавни східної Галичини», що її написав учений в 1911 р., призначалася до друку п. н. «Фізіографічні замітки» у «Збірнику математично-природописно-лікарської секції». «Хроніка НТШ» зафіксувала цей факт. Дослідження з якихось причин не було опубліковано. Рукопис статті, який переписав один із секретарів І.Франка з його автографа, знаходився в матеріалах президії НТШ. З архіву І.Франка статтю вперше опублікував М.Мороз . І. Франко здійснював науково-організаційну роботу в археографічній, етнографічній, правничій, статистичній, бібліографічній та мовній комісіях НТШ. 15 січня 1896 р. утворено археографічну комісію, головою котрої обрано М. Грушевського, його заступником — І. Франка, який виконував ці обов'язки до 21 травня 1913 р. Комісія почергово видавала багатотомні серії «Жерела до історії України-Руси» та «Пам'ятки українсько-руського письменства», в якій І. Франко опублікував п'ять томів видання «Апокрифи й легенди з українських рукописів». Вчений виявив себе не тільки як науковий аналітик архівних збірок, але й як організатор-археограф проведення системної евристичної, камеральної та едиційної практики НТШ. І. Франко очолив етнографічну комісію НТШ одразу ж після її заснування 15 травня 1898 р. (керував нею упродовж 1898—1900 рр. і 1908—1913 рр. І. Франко, хоч і не був «номінально» членом постійної правничої комісії, яку колегіально заснували співпрацівники НТШ 8 лютого 1899 р. (голова — Т. Ревакович, з 1900 р. керівником став С. Дністрянський), постійно сприяв багатьом її «починанням», зокрема, брав участь у нарадах, присвячених перенесенню нового австрійського цивільного процесу на галицько-український ґрунт, допомагаючи «яко знаток нашої мови». У першому томі видання «Часопись правнича і економічна» (1900—1912), яке виходило у світ під редакцією С. Дністрянського за ініціативою правничої комісії, містилась ґрунтовна праця І. Франка (історико-економічна студія) «Грималівський ключ в р. 1800» (1900). 7 липня 1906 р. НТШ утворило статистичну комісію, головою якої було обрано Грушевського, а Франко став другим заступником. Вчений підтримав план праць комісії, до якого входило упорядкування квестіонара до національної статистики. Він написав статтю «Потреби аграрної статистики» спеціально для науково-методологічного забезпечення діяльності комісії, яка до 1914 р. видала три томи «Студій з поля суспільних наук і статистики». У третьому томі надруковано статтю І.Франка про його рідне село «Контракт оселення Слободи біля Нагуєвич, Дрогобицького повіту 1779 р.». 26 травня 1909 р. Товариство заснувало бібліографічну комісію, яка видавала «Матеріяли до українсько-руської бібліографії». В рамках цієї серії упродовж 1909—1911 рр. було видано три томи «Української бібліографії Австро-Угорщини (1887—1900)» І. О. Левицького. 30 квітня 1912 р. І.Франка обрали (на пропозицію І. Кревецького)членом комісії. 6 травня 1912 р. учений порушив питання у справі доповнення «Галицко-русской библиографии XIX столетия» і повідомив про наявність у його розпорядженні значних додатків. У1918 і 1930 рр. у Львові коштом НТШ було опубліковано два випуски четвертого тому «Матеріялів…» п. н. «Спис творів Івана Франка з додатком статей про нього і рецензій про нього» (упорядник В.Дорошенко). І.Франко брав участь у підготовці «коректи» першого випуску. Вчений вказав на невідомі твори та викресливив ті праці, які йому хибно приписували. І.Франка обрали членом мовної комісії у день її заснування (14.II.1900 р.), а згодом 10.II.1902 р. учений став її секретарем. І.Франко ґрунтовно розробляв «язикові питання» не тільки у суто мовознавчих статтях, зокрема у таких розвідках: «Етимологія і фонетика в южноруській літературі», «Літературна мова і діалекти», «Причинки до українського віршописання XVII ст.», але й у літературно-критичних та деяких освітньо-історичних дослідженнях («Конечність реформи учення руської літератури по наших середніх школах», «Азбучна війна в Галичині 1859 р.», «Двоязичність і дволичність», «Причинки до української ономастики», «П'яницьке чудо в Корсуні» та ін.).І. Франко яскраво виявив себе і в галузях лексикографії та діалектології. В історії формування єдиної української літературної мовиодне з першорядних місць належить І. Франкові.
Франко брав безпосередню участь у підготовці до друку переважної більшості видань НТШ.