Nacido en la ciudad de Nueva York, siendo hijo del actor Frank M. Mayo,^[2]​ y murió en Laguna Beach, California, debido a un infarto agudo de miocardio. En 1921 se casó con la actriz Dagmar Godowsky. El matrimonio fue anulado en agosto de 1926 debido a que Mayo también estaba casado con la actriz Anna Luther.^[3]​ Mayo fue enterrado en el Forest Lawn Memorial Park, Hollywood Hills en Los Ángeles.

• The Red Circle (1915)
• Shadows (1916)
• Sold at Auction (1917)
• The Bronze Bride (1917)
• Easy Money (1917)
• Betsy Ross (1917)
• The Burglar (1917)
• The Purple Lily (1918)
• The Interloper (1918)
• Tinsel (1918)
• Laska (1919)
• The Rough Neck (1919)
• The Girl in Number 29 (1920)
• Hitchin' Posts (1920)
• Burnt Wings (1920)
• Through Eyes of Men (1920)
• The Blazing Trail (1921)
• Across the Dead-Line (1922)
• The Altar Stairs (1922)
• The First Degree (1923)
• Souls for Sale (1923)
• Six Days (1923)
• Wild Oranges (1924)
• The Shadow of the Desert (1924)
• The Plunderer (1924)
• The Triflers (1924)
• Is Love Everything? (1924)
• The Price She Paid (1924)
• Barriers Burned Away (1925)
• The Unknown Lover (1925)
• Passionate Youth (1925)
• Then Came the Woman (1926)
• Range Law (1931)
• Chinatown After Dark (1931)
• The Hawk (1931)
• Alias – the Bad Man (1931)
• Hell's Headquarters (1932)
• The Story of Louis Pasteur (1936)
• The Oklahoma Kid (1939) as Land Agent (Sin acreditar)
• The Roaring Twenties (1939) (Sin acreditar)
• The Wagons Roll at Night (1941)
• Highway West (1941)
• Lady Gangster (1942)
• Yankee Doodle Dandy (1942) as Hotel Clerk (Sin acreditar)
• The Gorilla Man (1943)
• Lake Placid Serenade (1944)
• The Devil's Mask (1946)
• The Strange Mr. Gregory (1946)

•   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Frank Mayo.
• Frank Mayo en Internet Movie Database (en inglés).