2-а дружина (з 1546): Марія I Тюдор (1516—1559) NN (30.4.1555) — помер немовлям. 3-а дружина (з 1559): Єлизавета Валуа (1545—1568) — дочка французького короля Генріха ΙΙ і його дружини Катерини Медічі. Хоча вона і була заручена з іспанським інфантом Доном Карлосом, доля розпорядилася інакше, і по закінченні багаторічної війни між Францією та Іспанією, що завершився в 1559 році підписанням мирного договору в Като-Камбрезі, вона вийшла заміж за Філіпа. NN (1560) — помер немовлям.