7 октября 2007 года женился на члене Палаты представителей США Габриэль Гиффордс, которая 8 января 2011 года пострадала в результате покушения на неё в родном городе Тусон. В связи с этим инцидентом были сомнения в способности Марка Келли возглавить STS-134, но позже его статус был подтверждён.