Pensando que la reina no tendría herederos, el rey Luis Felipe I de Francia planeó que sus nietos fuesen reyes de España, por ello la infanta contrajo matrimonio en Madrid el 10 de octubre de 1846 con Antonio de Orleans (1824-1890), duque de Montpensier e hijo del rey Luis Felipe, en una boda doble dónde también se casaron los reyes.