Su primer cargo político relevante en la dictadura franquista es el de ministro de Información y Turismo, que ejerce desde 1962 hasta 1969, y está marcado por una defensa incondicional del régimen combinada con una propuesta de reformas “aperturistas”, que Fraga considera indispensables para asegurar su continuidad. Es por esto que se convierte en uno de los dos principales representantes, junto a José Solís Ruiz del llamado “sector reformista” del régimen.
En cuanto a su labor ministerial, Fraga promueve el desarrollo de la industria turística y acuña el eslogan “Spain is different!”. Los ingresos por turismo se convierten rápidamente en el principal sector de la economía nacional y las divisas permiten un mayor desarrollo de nuestro país.
Pero si hay algo por lo que Manuel Fraga siempre será recordado es por su famoso baño en Palomares, tras el accidente sufrido en 1966 por un bombardero estadounidense, a consecuencia del cual se produce una fuga radioactiva y la caída de varias bombas de hidrógeno, dos de las cuales esparcen material radioactivo. Fraga se baña aparentemente en Palomares en un intento de calmar a la opinión pública y demostrar que no hay riesgo alguno, aunque son muchos los que sostienen que el chapuzón no tiene lugar en Palomares, sino en otra playa almeriense en la que lógicamente no hay peligro alguno.
La Ley de Prensa que Fraga presenta en 1966 constituye el punto de partida del llamado «proceso de institucionalización» del régimen, que tiene como fin ofrecer una imagen de tolerancia, sobre todo hacia el exterior, y permite la aparición de revistas y publicaciones que no pertenecen a la prensa del Movimiento, como Triunfo, Cuadernos para el Diálogo o el diario Madrid. Pero la conflictividad política y social anima a los sectores inmovilistas del régimen a imponer de nuevo la censura previa, que da por finiquitada la ley de Prensa.
En 1969, Fraga es cesado como ministro tras su disputa con Carrero Blanco y en 1973 está incluido en la terna que presenta el Consejo del Reino, junto a Carrero Blanco y Raimundo Fernández-Cuesta, al general Franco, para que éste designe presidente de gobierno. Finalmente es enviado como embajador a Londres, cargo que ejerce hasta la muerte de Franco, vendiendo en el exterior una imagen aperturista de España.
En 1974 crea Reforma Democrática, una asociación política que, frente a la ruptura con la legalidad franquista, aboga por una línea reformista que permita llegar, sin convulsiones y de manera controlada, a un régimen democrático y de autonomías regionales.
Tras la muerte de Franco, Manuel Fraga es nombrado en 1975 nombrado vicepresidente y ministro de Gobernación del gobierno de Carlos Arias Navarro, en el primer gobierno del rey Juan Carlos.