Más tarde sirvió como vicelegado en Aviñón entre 1637 y 1645.
El Papa Inocencio X, elegido en 1644 y preocupado por que una casa tan noble como la Sforza pudiera prescindir de un cardenal, decidió que Federico Sforza debía "vestir el púrpura".
[2] De modo que le pidió a Sforza que regresara a Roma, lo elevó a cardenal en 1645 [3] y lo nombró obispo de Rímini, donde sirvió durante 11 años antes de renunciar en 1656.
Sforza participó en el cónclave de 1655, que eligió al Papa Alejandro VII, y luego fue elegido camarlengo del Sagrado Colegio Cardenalicio de 1659 a 1660.
Participó en el cónclave de 1667 que eligió al Papa Clemente IX y en el cónclave de 1669-1670 que eligió al Papa Clemente X.