Tyndall giftet seg ikke før han ble 55 år. Han giftet seg da med Louisa Hamilton, som var 30 år gammel og datter til politikeren Lord Claud Hamilton. Året etter, i 1877, bygde de en sommerhytte i de sveitsiske alper. Tyndall hadde bodd i mange år i en leilighet ved Royal Institution, og sammen med sin hustru fortsatte han å bor der helt til 1885, da de flyttet til et hus i nærheten av Haslemere sørvest for London. Ekteskapet var lykkelig, men barnløst. Han pensjonerte seg fra Royal Institution i en alder av 66 av helsemessige årsaker.