Utrzymywał nawet, że nigdy nie był członkiem NSDAP.

Już w pierwszej fazie procesu wszyscy współoskarżeni podważyli jego linię obrony, zgodnie zeznając, że przez długi czas pełnił funkcję zastępcy komendanta. Czterech z nich zeznało ponadto, że przebywał na terenie obozu w październiku i listopadzie 1943 roku. Franz nie zdołał także podważyć zapisu z protokołu przesłuchania, w którym przyznał, że do Treblinki przybył latem lub wczesną jesienią 1942 roku. Kluczowe okazały się jednak zeznania ocalałych więźniów. Liczni żydowscy świadkowie zidentyfikowali go jako osławionego „Lalkę” oraz złożyli obszerne zeznania na temat jego licznych zbrodni. Mimo przytłaczających dowodów winy Franz nie zmienił swojej linii obrony. Twierdził, że jest ofiarą spisku, a ocalałym więźniom zarzucał kłamstwo. Jego adwokaci usiłowali także podważyć bezstronność sędziów, sugerując bezpodstawnie, że niektórzy z nich mogą być krewnymi lub powinowatymi ofiar nazizmu. Nieustanne zaprzeczenia i butna podstawa Franza wywoływały oburzenie publiczności i jawną irytację sędziów.