Han tilhørte den norske slekten Motzfeldt og var sønn av eidsvollsmann og statsråd Peter Motzfeldt og hustru Ernesta Birgitte Margrethe Stenersen. Han ble i 1860 gift med Hedvig Susanne Amalie Rosenvinge, datter av Eiler Schøller Rosenvinge og kusinen Thale Abel Kjerstine Motzfeldt, som var en datter av Peters bror, Hans Bull Motzfeldt, og Helvig Susanne Amalie Rosbach.