Книгоиздатель, просветитель, общественный деятель, благотворитель. Родился в Тамбове. Учился в Петербургском кадетском корпусе. Окончил Михайловскую артиллерийскую академию (1861). Служил в Киевском арсенале. Приезжал в Тамбов в 1859 г. Вышел в отставку (1866). Открыл в Петербурге книжный магазин и занялся переводческой и издательской деятельностью (1865). Издавал книги лучших русских писателей, произведения классиков западноевропейской художественной литературы, детские книги, научно-популярные сочинения отечественных авторов по естественным и общественным наукам. Основатель биографической серии «Жизнь замечательных людей» (1890). Выпустил в свет русский однотомный иллюстрированный «Энциклопедический словарь» (1899). Его книги стоили недорого и были доступны широким слоям населения с разным уровнем образования. В итоге им было издано свыше 750 названий книг тиражом более 3,5 млн экземпляров. На завещанные им средства в 53 российских губерниях, в том числе и Тамбовской, были открыты две тысячи бесплатных библиотек-читален, названных «Павленковскими библиотеками» (1901−1911). Книжное издательство Ф. Ф. Павленкова существовало до 1917 г. В 1990-е гг. создана общественная организация «Содружество Павленковских библиотек». Проводятся библиотечные научно-практические конференции «Павленковские чтения».