路德维希一世的侄子马克西米利安，第三代洛伊希腾贝格公爵（约瑟芬·德·博阿尔内的孙子）到访俄罗斯。玛丽亚很快就爱上了英俊的马克西米利安。她的父母并不希望玛丽亚和马克西米利安结婚：马克西米利安是天主教徒，也只是维特尔斯巴赫王朝中比较低级的贵族。男方的母亲奥古斯塔公主也不喜欢俄罗斯人。尼古拉一世最后允许他们的婚事，但前提是玛丽亚·尼古拉耶芙娜和丈夫婚后要居住在圣彼得堡。1839年，两人在冬宫结婚。两人和七个孩子都在俄罗斯居住。