Justitieminister Christiane Taubira hyllade parlamentsomröstningen som ”helt enkelt tillerkänner homosexuella par fullt medborgarskap”.
Lagen, som antogs i senaten med röstsiffrorna 179-157, anses vara Frankrikes viktigaste sociala reform sedan 1981, då dödsstraffet avskaffades. Men striden är inte över. Även om lagförslaget utan problem väntas gå igenom i underhuset, nationalförsamlingen, där socialistpartiet har majoritet, så är allmänheten djupt splittrad.
I januari demonstrerade hundratusentals i Paris och andra städer mot lagen och polis fick använda tårgas på sina håll.
Människorättsgrupper som SOS Homophobie har rapporterat om betydande ökningar det senaste året av hot eller attacker mot homosexuella.
Motståndarna kräver en folkomröstning, om lagen antas.
Homoäktenskap var ett viktigt vallöfte för den sittande socialistiske presidenten François Hollande. Om lagen godkänns i nationalförsamlingen kan den träda i kraft vid halvårsskiftet.
Opinionsmätningar ger vid handen att det visserligen finns en majoritet för enkönade äktenskap, men också en liten majoritet mot att par av samma kön ska ha rätt till adoption.
Fakta: Snart godkänt i tolv länder
- Efter den franska senatens ja på fredagen väntas lagen bli antagen i nationalförsamlingen och lagen träda i kraft vid halvårsskiftet.
- Sedan Nederländerna blev först 2001 har elva länder legaliserat äktenskap för homosexuella: Nederländerna, Belgien, Spanien, Kanada, Sydafrika, Norge, Sverige, Portugal, Island, Argentina och Danmark.
- På delstatsnivå har legaliseringar ägt rum även i Brasilien och Mexiko samt USA, där äktenskapen nu kan utföras i Connecticut, District of Columbia, Iowa, Maine, Maryland, Massachusetts, New Hampshire, New York, Vermont och Washington.