Som diplomat som tjenestegjorde i Japan ble det ikke mulig for ham å inngå ekteskap med sin japanske livsledsagerske, Takeda Kane (武田 兼, 1853–1932), som han hadde to sønner med, Eitarō og Hisayoshi (久 吉). Sønnen Hisayoshi Takeda var en av de første store japanske botanikerne. Etter oppfordring av barnebarna ble Takeda-familiens brev, blant dem en omfattende korrespondanse mellom Satow og hans familie, ivaretatt i De historiske arkiver i Yokohama.