Франц Ксавер отца помнить не мог — к моменту смерти Моцарта ему было всего пять месяцев. В 1795 году мальчик приезжает в Прагу и берёт первые уроки музыки — всё у тех же Душека и Нимечека. Именно в Праге Констанция Моцарт начинает серию концертов памяти мужа, и Франц Ксавер выступает на одном из них в качестве солиста. После возвращения в Вену он получает блестящее музыкальное образование — его учителями были Антонио Сальери (да-да!) и Иоганн Непомук Гуммель, а композицию он изучал у Иоганна Георга Альбрехтсбергера (учителя Бетховена) и Сигизмунда фон Нейкома (позже фон Нейком реконструирует «
Реквием» Моцарта на основе автографов композитора и имевшихся у него набросков Франца Ксавера Зюссмайера и Йозефа Леопольда Эйблера — кстати, именно в честь Зюсмайера Моцарт назвал младшего сына).
Констанция не скупится на учителей — младший сын должен был стать достойным продолжателем музыкальной династии. Он учится играть не только на фортепиано, но и на скрипке, гастролирует под именем Вольфганга Амадея Моцарта-младшего, рано начинает сочинять — уже в одиннадцать лет публикует свой первый фортепианный квартет. И… комплексует, занимется самоуничижением, понимая, что всё им сочинённое будет неизбежно сравниваться с произведениями отца.
С 1808 года он занимается преподаванием, уехав в захолустье тогдашей Австрийской империи — Галицию. Возможно, решение переезда (или бегства?) в провинцию было продиктовано не столько необходимостью заработка, но и желанием скрыться на время от столичной публики, от неизбежных сплетен и сравнений. Почти тридцать лет прожил он в Лемберге-Львове и его окрестностях — Подкамене, Бурштыне, — работая учителем фортепиано в семьях Баворовских, Янишеских, Чарторыйских, Сапег. Во Львове Франц Ксавер много выступает, даёт концерты памяти отца, в апреле 1826 года создаёт музыкальное братство Святой Цецилии — хор, состоявший из сорока певцов-любителей, по сути, первую во Львове музыкальную школу. Хор этот выступает пятого декабря 1826 года в грекокатолическом соборе Святого Юра во время мемориального концерта по случаю тридцатипятилетия смерти Вольфганга Амадея Моцарта; сам Франц Ксавер дирижирует «Реквиемом». В следующем, 1827 году, «Cäcilien-Verein» даёт концерты в честь Бетховена и снова в честь Моцарта-старшего. В Лемберге в то время живёт композитор и дирижёр Иоганн Георг Антон Медерич — он даёт Францу Ксаверу уроки контрапункта. Дружба их продлится до самой смерти Медерича в 1835 году; Моцарт-младший оплатит его похороны, а тот завещает свои произведения Моцартеуму.
Франц Ксавер много гастролирует, причём не только в Европе. Он выступает в Москве, Житомире и Киеве, но каждый раз возвращается во Львов, где его ждёт мать его ученицы, графиня Жозефина Барони-Кавалькабо, урождённая Кастильони, его единственная любовь, бывшая замужем за Людвигом Каэтаном Барони-Кавалькабо и к моменту знакомства с Францем Ксавером имевшая уже троих детей. Моцарт-младший долго скрывал свои чувства, а когда открылся, оказалось, что они взаимны. Тем не менее, Жозефина сохранила верность своему мужу, и Франц Ксавер становится их семейным музыкантом, фактически членом семьи — он живёт с 1822 года в их доме, учит обеих дочерей, Жюли и Лауру, там же даёт концерты. Вместе с Жозефиной и Жюли они путешествуют — в 1835-м едут в Дрезден, Лейпциг, где общаются с Шуманом, в Карлсбад, Зальцбург и Вену; в 1837-м — снова в Карлсбад и затем в Вену. Жозефина помогает ему во всём — на долгие годы становится его меценатом, соучредителем братства Святой Цецилии, а много лет спустя, узнав о его болезни, примчится к нему в Карлсбад, чтобы быть рядом в последние дни.