Натали Вуд
В 1957 году он женился на Натали Вуд. Натали к тому времени была уже звездой Голливуда. Звёздный брак оказался недолговечным: через четыре года Натали и Роберт развелись. Однако в 1972 году Натали вернулась к Роберту, вплоть до своей смерти в 1981 году. В 1991 году Вагнер заключил брак с актрисой Джилл Ст. Джон.