Francis turbines are the most commonly used turbines for hydroelectric power generation. Preliminarystudies to verify turbine designs are often performed with small-scale models; however, when therunner blade of a full-size turbine is geometrically scaled down to prepare a model for evaluating thedesign variables and performance characteristics, the blades become very thin and difficult to manufacture.Hence, the blockage effect of the runner blade should be considered to find a suitable bladethickness that satisfies the required hydraulic performance. Furthermore, a clear understanding of theblockage ratio at the highest efficiency point and off-design condition is required to investigate differentblade thicknesses and performance characteristics. Here, the blockage effect of the runner blade on thehydraulic performance and internal flow characteristics of a 300-class Francis hydro turbine wasinvestigated. Three-dimensional Reynolds-averaged NaviereStokes calculations were performed with ashear stress transport turbulence model to analyze the internal flow characteristics near the runner bladeand compare the blockage effect with various blade thicknesses on major performance parameters suchas the hydraulic efficiency. Flow analyses for the off-design conditions were also performed with variousblade thicknesses. The obtained results indicated that the power and efficiency gradually decreased withincreasing blockage ratio. The runner head loss increased due to the mismatches between the flow angleand blade angle with changing the inlet velocity triangle components according to blockage ratio.Especially the efficiency of approximate 3.4% decreased as the blockage ratio increased with 12.5%,compared to the reference model. It was verified that the blockage effect significantly affects the designof Francis turbine models.