Jméno se poprvé objevuje v listině z roku 1146, která zmiňuje svobodného šlechtice (Edelfrei) Helengera z Frankensteinu. Předpokládá se však, že počátky hradu spadají do dřívější doby, protože v různých listinách se uvádí stavba obranné věže kolem roku 1100.
Věž patřila nedalekému opatství Limburg, které mělo na starosti bezpečnost na cestě do Speyeru, Dürkheimu a Wormsu. V roce 1205 pověřil klášter tímto úkolem hrabata z Leiningenu. Na počátku 13. století nechala hrabata věž rozšířit na hrad.
V letech 1204 až 1231 se v listinách jako správci hradu uvádějí rytíři Marquard, Friedrich a Helenger von Frankenstein. Kolem roku 1390 se hrad Frankenstein stal společným dědičným hradem, když Limburské opatství zastavilo polovinu hradu pánům z Einselthumu. Část této zástavy převzala na počátku 15. století hrabata Nassau -Saarbrücken a Leiningen-Hardenburg.
V druhé polovině 15. století byl hrad poškozen v bojích mezi knížetem-vojevůdcem Fridrichem I. a palatinem Ludvíkem I. ze Zweibrückenu. Další škody hrad utrpěl pravděpodobně v roce 1512, kdy jej na příkaz císaře Maxmiliána I. dobyl hrabě z Nassau. Během německé selské války byl hrad zničen a od roku 1560 byl považován za neobyvatelný. Přesto sloužil vojenským účelům díky své strategické poloze.
Ve třicetileté válce se hradu zmocnil španělský generál Ambrosio Spinola. Ve válce o španělské dědictví sloužil k ubytování francouzských vojsk. Je potvrzeno, že tato vojska ještě v roce 1703 využívala hradní kapli ke sloužení mší.
V roce 1706 získala kurfiřtská Falc podíl na hradu Nassau-Saarbrücken.
Po připojení Falce k Bavorsku byla zřícenina hradu v letech 1883-84 zajištěna. Další modernizace proběhla v letech 1938-39.
Dnes je hrad ve vlastnictví spolkové země Porýní-Falc. V 70. a 80. letech 20. století byly některé části hradu obnoveny a byly odkryty základy dosud neznámé štítové zdi.