Als Rosenthal zu den Nürnberger Prozessen reiste, lernte er auf der Schiffsreise nach Europa seine spätere Frau, Phillis Heller, kennen. Auch sie war Juristin und arbeitete für die Anklagebehörde der Vereinigten Staaten von Amerika. Das Paar heiratete in Nürnberg. Aus der Ehe gingen drei Kinder hervor – die Tochter Peggy sowie die beiden Söhne Steven und Dan.