Nach kurzen Verhandlungen, bei denen ihm die guten Beziehungen seines Vaters nach Kiel zugutekamen, wurde Planck am 2. Mai 1885 in Kiel zum Professor ernannt. Obwohl es in Kiel nur wenige Studenten seines Faches gab, konnte er hier seine Reputation als Physiker bestätigen und ausbauen. Planck, der nun über ein Jahresgehalt von 2000 Mark nebst Wohnungsgeldzuschuss und Kolleggeldern der Studenten verfügte, stand jetzt wirtschaftlich auf eigenen Füßen und konnte, nachdem er sich im Sommer 1886 mit ihr verlobt hatte, am 31. März 1887 seine langjährige Freundin Marie Merck (1861–1909) heiraten. Am 9. März 1888 kam ihr erster Sohn Karl (1888–1916) zur Welt, im April 1889 folgten die Zwillingstöchter Emma (1889–1919) und Grete (1889–1917), im Jahr 1893 der zweite Sohn Erwin (1893–1945), der später Staatssekretär in der Reichskanzlei wurde und zu den ermordeten Attentätern vom 20. Juli 1944 zählt.