La primera película de Avalon fue una breve aparición en Jamboree (1957), tocando una trompeta y cantando «Teacher’s Pet».
A finales de la década de 1950, los ídolos adolescentes solían tener papeles en las películas, apoyando a estrellas masculinas de mayor edad para atraer a un público más joven, como Ricky Nelson en Río Bravo (1959). La hija de Alan Ladd era una fanática de Frankie Avalon, que le recomendó que coprotagonizara con su padre la película del oeste Guns of the Timberland (1960). Avalon canta dos canciones, «The Faithful Kind» y «Gee Whiz Whillikins Golly Gee»; ambas fueron lanzadas como singles.
Ladd anunció que volvería a formar equipo con Avalon y su hija en Seis pasos hacia la libertad, pero la película nunca se hizo.
Las prisas por Timberland fueron vistas por John Wayne, que buscaba un actor joven para interpretar el papel (ficticio) de «Smitty» en su proyecto de pasión, El Álamo (1960). Avalon fue elegido para su segundo papel dramático. Después de rodar la película, Wayne declaró a la prensa: «No vamos a cortar ni una sola escena en la que aparezca Frankie. Creo que es el mejor talento joven que he visto en mucho tiempo». «El Sr. Wayne dijo que era natural en cuanto a la actuación», dijo Avalon. Y añadió: «Mi ambición cuando tenía diez años era tener mi propia banda como Harry James. Nunca esperé algo así… Me gustaría que me identificaran como cantante, bailarín y actor. No quiero ser sólo una cosa»
«Me gusta atraer a los adolescentes y a los adultos», dijo en 1960. «A todo el mundo».
Avalon estaba ahora muy solicitado como actor. Puso la voz cantante al personaje principal en la versión en inglés de un anime musical japonés, Alakazam the Great (1960), que se hizo a instancias de la distribuidora estadounidense American International Pictures, la primera de lo que sería una larga asociación con esa compañía.
Para Irwin Allen, Avalon tuvo un pequeño papel y cantó la canción principal en la película de aventuras de ciencia ficción, Viaje al fondo del mar (1961), un sólido éxito. Tuvo un papel de apoyo en una comedia, Navega un barco torcido (1961).
Asociación AIPEdit
Avalon formó equipo con Ray Milland en la película de ciencia ficción, ¡Pánico en el año cero! (1962), escrita por Lou Rusoff. Samuel Z. Arkoff, de American International Pictures (AIP), dijo que Avalon y Milland formaron equipo porque «ambos tienen un tipo particular de seguidores y la combinación resulta atractiva»
Para AIP, Avalon hizo una película de guerra con Tab Hunter, Operación Bikini (1963), cantando algunas canciones en flashback. En MGM protagonizó una película de aventuras ambientada en África, Drums of Africa (1963).
Más importante para la carrera de Avalon fue un proyecto escrito originalmente por Rusoff, Beach Party (1963). Esta alegre comedia musical fue protagonizada por Annette Funicello y dirigida por William Asher; Arkoff dijo que AIP quería originalmente a Fabian Forte como coprotagonista de Funicello, pero cuando éste no estuvo disponible se decantaron por Avalon. Fue un gran éxito y dio lugar a varias secuelas.
Avalon recibió una oferta para aparecer en una película de espadachines ambientada en la España del siglo X sobre Fernán González de Castilla, El castellano (1963), y luego estuvo en la primera secuela de Beach Party, Muscle Beach Party (1963). Fue muy popular; aún más lo fue Bikini Beach (1964), donde Avalon tuvo un doble papel. En agosto de 1964 Avalon anunció que había firmado para hacer diez películas en cinco años para AIP.
Pajama Party (1964) fue extraoficialmente la cuarta de la serie; era una parodia de ciencia ficción en la que Avalon cedía las funciones de protagonista a Tommy Kirk, pero tenía un cameo. Volvió a ser protagonista en Beach Blanket Bingo (1965). Avalon recordó más tarde: «Esa es la película mía que creo que la gente recuerda mejor, y era simplemente un montón de niños divirtiéndose mucho, una película sobre el romance juvenil y sobre la oposición de los adultos y los ancianos… También fue divertido porque pudimos aprender a fingir un salto en paracaídas desde un avión».
Avalon apareció en casi dos docenas de episodios de televisión, incluyendo The Bing Crosby Show y The Patty Duke Show de la ABC, apareciendo a menudo como él mismo. Más tarde, se convirtió en portavoz televisivo nacional de Sonic Drive-In. En 1965 apareció en el episodio de ¡Combat! «Brother, Brother» como amigo de la infancia del soldado Kirby, interpretado por Jack Hogan.
Avalon y Tuesday Weld apoyaron a Bob Hope en una comedia, I’ll Take Sweden (1965) para Edward Small. Para AIP formó equipo con Dwayne Hickman en un rip-off de Some Like It Hot (1959), Ski Party (1965). Ese estudio le dio el papel principal en una comedia de servicio, Sargento Deadhead (1965), interpretando otro papel doble. Toda esta actividad hizo que fuera reacio a aparecer en otra película de «fiesta en la playa», por lo que dejó que Hickman protagonizara Cómo rellenar un bikini salvaje (1965), aunque Avalon tuvo un cameo.
El rendimiento en taquilla de estas últimas películas fue decepcionante -especialmente Sargento Deadhead, para la que se habían planeado secuelas. Más popular fue Dr. Goldfoot and the Bikini Machine (1965), una comedia con Vincent Price y Hickman, para AIP. Esta gustó lo suficiente como para justificar una secuela, aunque Avalon no apareció, ocupando el lugar Fabian Forte.
En enero de 1966, Avalon dijo que ya no quería hacer películas de playa. «Hasta una gaviota abandona la playa de vez en cuando y me estoy hartando un poco de la arena», dijo.
AIP trató de encontrar una nueva fórmula para Avalon, y le dio el papel de piloto de coches de carreras en Fireball 500 (1966), junto a Fabian y Funicello, para el director William Asher. Fue un éxito medio, y dio lugar a otras películas de stock car de AIP, aunque ninguna con Avalon.
Para Harry Alan Towers protagonizó El millón de ojos de Sumuru (1967), y tuvo un buen papel en Skidoo (1968), una comedia de Otto Preminger. En Inglaterra estuvo en The Haunted House of Horror (1968) para AIP.