Federico Guillermo recibió una educación aristocrática. Cuando su padre murió el 18 de febrero de 1724, se convirtió en Conde de Solms-Braunfeld, Greifenstein y Hungen, Tecklenburg, Kriechingen y Lingen, Señor de Münzenberg, Wildenfels, Sonnewalde, Püttlingen, Dortweiler y Beaucourt. Sin embargo, por causa de su pobre salud, no gobernó mucho personalmente. Sí, no obstante, tuvo éxito en su política de matrimonios, que permitió a sus hijos casarse con poderosas familias de todo el país.

Dificultades financieras le obligaron a vender la ciudad de Butzbach, que poseía su familia desde 1478, en favor de Hesse-Darmstadt el 17 de marzo de 1741. El 22 de mayo de 1742, el emperador Carlos VII elevó la Casa de Solms-Braunfels al rango de Príncipe Imperial.

Cuando Federico Guillermo murió en 1761, fue sucedido por su hijo Fernando Guillermo Ernesto.

Contrajo matrimonio tres veces. Su primera esposa fue la Princesa Magdalena Enriqueta de Nassau-Weilburg (1691-1725), la hija de Juan Ernesto de Nassau-Weilburg. Tuvieron los siguientes hijos:

• Fernando, Príncipe de Solms-Braunfels (8 de febrero de 1721 - 2 de octubre de 1783), desposó a la Condesa Sofía Cristina Guillermina de Solms-Laubach (1741-1772).
• Magdalena Polixena María Casimira (17 de julio de 1722 - 17 de noviembre de 1722)
• Carlota Enriqueta Magdalena Guillermina (15 de agosto de 1725 - 29 de abril de 1785)

El 9 de mayo de 1726 contrajo matrimonio con su segunda esposa, la Condesa Sofía Magdalena Benigna de Solms-Laubach-Utphe, la hija de Carlos Otón de Solms-Laubach-Utphe y Tecklenburg. Tuvieron los siguientes hijos:

• Carlos Guillermo Luis (14 de junio de 1727 - 14/15 de diciembre de 1812)
• Guillermo Cristóbal (20 de junio de 1732 - 8 de diciembre de 1811)
• Rodolfo Luis Guillermo (25 de agosto de 1733 - 2 de enero de 1809)
• Guillermo Alejandro (7 de marzo de 1736 - 12 de marzo de 1738)
• Antonio Federico Guillermo (3 de septiembre de 1739 - 7 de febrero de 1812)
• Isabel María Luisa Benigna (5 de agosto de 1728 - 19 de junio de 1795)
• Ulrica Luisa (30 de abril de 1731 - 12 de septiembre de 1792), desposó el 10 de octubre de 1746 al Landgrave Federico IV de Hesse-Homburg (1724-1751).
• Amalia Leonor (22 de noviembre de 1734 - 19 de abril de 1811), desposó el 16 de diciembre de 1765 al Príncipe Carlos Luis de Anhalt-Bernburg-Schaumburg-Hoym (1723-1806).
• Carolina Albertina (12 de diciembre de 1740 - 26 de febrero de 1742)
• Magdalena Sofía (4 de junio de 1742 - 21 de enero de 1819), desposó el 22 de abril de 1778 al Príncipe Víctor Amadeo de Anhalt-Bernburg-Schaumburg-Hoym (1744-1790).
• Cristina Federica Carlota (30 de agosto de 1744 - 16 de diciembre de 1823), desposó el 26 de marzo de 1780 al Conde Simón Augusto de Lippe-Detmold (1727-1782).

Su tercera esposa fue la Condesa Palatina Carlota Catalina de Birkenfeld-Gelnhausen (1699-1785), la hija del Conde Palatino Juan Carlos de Gelnhausen. Este matrimonio no tuvo hijos.

• Geschichte des Grafen- und Fürstenhauses Solms, online