Octavius' første hustru het Ancharia. De to fikk et barn kalt Octavia Major. Det er ikke kjent hvordan dette ekteskapet endte, skjønt det er mulig at Ancharia døde i barsel. Han giftet seg senere med niesen til Julius Cæsar, Atia Balba Caesonia. Hvordan de to møttes er ikke kjent, skjønt Atias familie på farsiden, Balbi, levde nært til Velitræ som var hjemmet til familien Octavii. Han fikk to barn med Atia: Octavia Minor og Gaius Octavius, samme navn som sin far, sistnevnte kjent som den senere keiser Augustus, og som ble født i 63 f.Kr.