Павленков родился 8(20) октября 1839 года в Тамбовской губернии в дворянской семье. Учился в кадетском корпусе, окончил Михайловскую артиллерийскую академию, служил в Киевском и Брянском арсеналах. В 1865 году переехал в Петербург, работал в военной гимназии, вышел в отставку, занимался изданием книг. Поводом для ареста и ссылки в Вятку (июль 1869 - декабрь 1877) послужила его речь на похоронах критика Дмитрия Ивановича Писарева, сочинения которого он ранее издал.

Восьмилетняя вятская ссылка стала важной главой его биографии. Флорентий Федорович Павленков прибыл в Вятку 16 июля 1869 года с глубокой верой в свои нравственные силы и в возможность осуществления своих идеалов. В годы вятской ссылки он занимался переводами, писал статьи, очерки.

В Вятке он разработал проект нового механического двигателя. Он был автором нескольких педагогических пособий: им была составлена "Наглядная азбука" (СПб,1873)- популярное учебное пособие, выдержавшее 22 издания. На всемирной выставке в Вене в 1873 году она получила почетный отзыв. За период ссылки им было выпущено 34 книги (с переизданием - 52) в Петербурге и Вятке.

14 января 1876 года Павленков был переведен в уездный город Яранск, где прожил почти год. Здесь он сблизился с членами земской управы, особенно с секретарем её Василием Михайловичем Гусевым, стал горячо пропагандировать введение подвижных школ в Яранском уезде, добиваться издания земского сборника под названием "Вестник Вятского земства", но это издание не состоялось. К тому же периоду тягостного томления в Яранской ссылке относится возникновение одной из самых замечательных идей Павленкова - популярного "Энциклопедического словаря". В Яранске Павленков подготовил первые 10 листов словаря, который он первоначально назвал "Иллюстрированным словотолкователем", но увидел его напечатанным лишь незадолго до смерти - в 1899 году.

В ноябре 1876 Павленкова переводят в Вятку, где, объединив единомышленников, он создает знаменитый сборник "Вятская незабудка" (СПБ., 1877 - 1878). Это собрание сатирических статей, корреспонденций и очерков, написанных на местном материале. Два ее выпуска дошли до читателя, а третий почти полностью уничтожен цензурой. В фондах Кировской областной научной библиотеки им. А. И. Герцена имеются все три выпуска "Вятской незабудки".

20 января 1900 году его не стало, похоронен Павленков на Волковском кладбище в Петербурге.

Свое состояние он завещал на продолжение и расширение книжного дела, на открытие 2000 бесплатных народных библиотек в сельской местности. Наибольшее количество "павленковских" библиотек было открыто в Вятской губернии.

В мае 1997 г. состоялся Слет павленковских библиотек Кировской области и учредительная конференция Кировского филиала Содружества павленковских библиотек ЮНЕСКО. В состав филиала вошли 86 действующих библиотек 25 районов Кировской области.

С 1998 г. в области успешно проходит конкурс среди сельских библиотек за право вернуть себе имя основателя. По результатам первого этапа конкурса имя Ф.Ф. Павленкова присвоено пяти библиотекам области.
Библиография

Рассудовская Н.М. Издатель Ф.Ф. Павленков: Очерк жизни и деятельности.-М.: Изд-во Всесоюз. кн. палаты, 1960.- 108с.- (Деятели книги)
Белов С.В. , Толстяков А.П. Мятежный издатель // Белов С.В., Толстяков А.П. Русские издатели конца XIX - начала XX века. -Л., 1976. - С. 36-63.
Павленков Флорентий Федорович // Энциклопедия земли Вятской : В 10 т. - Киров, 1996.- Т.6: Знатные люди: Биогр. слов. / Сост. С.П. Кокурина.- С.324.
Блюм А.В. Ф.Ф. Павленков в Вятке. - Киров : Волго - Вят. кн. изд-во, 1976.- 88с. : ил. - (Выдающ. деятели и уроженцы Вят. края).
Петряев Е.Д. "Артель" Павленкова // Петряев Е.Д. Вятские книголюбы. - Киров, 1986. - С. 131-136. См. также "Литературные находки" (Киров, 1981).
Изергина Н.П. "Вятская незабудка" : Авторы и издатели // Изергина Н.П. Литературная жизнь Вятки (1870-1917 гг.). - Киров, 1990.- С.5-31.
Чудова Г.Ф. "Памятные книжки" и "Вятская незабудка" // Чудова Г.Ф В те далекие годы : (Очерки по истории краеведения Вят. губернии). - Киров : Волго-Вят. кн. изд-во, 1981.- С.87-101.
Любимов В.А. Циолковские, Павленков и другие // Любимов В.А. Вглядываясь в лица домов: Опусы краевед. публицистики.- Киров, 1995.- С.52-61. См. также Урал. следопыт.- 1989.- № 10.- С. 57 -58.
Горбунов Ю.А. Еще раз о библиотеках Павленкова // Урал.- 1987.- № 6.- С. 139-142.
Горбунов Ю.А. Библиотеки имени Павленкова [в Уржумском уезде] // Уржум. старина.- 1991. - Вып. 4.- С. 21-23.
Ф.Ф. Павленков и Вятка: Метод. и библиогр. рекомендации / Киров. обл. науч. б-ка имени А.И.Герцена; Сост. Л.А. Кропачева.- Киров, 1994. - 25с.
Ярославцева Н.Н. Первые в Вятской губернии // Библиотека.- 1997.- №11 Спец. вкл. №4.- С. 18-19.