I mai 1962 søkte Mansfield om skilsmisse, grunnet en mindre uoverenstemmelse, men trakk den raskt tilbake. Den samme sommeren søkte hun på nytt om skilsmisse, etter å ha innledet et forhold til den italienske filmprodusenten Enrico Bomba. Mot slutten av året valgte Mansfield å gå tilbake til Hargitay. Etter å ha innledet et forhold til den brasilianske sangeren Nelson Sardelli fikk Mansfield innvilget skilsmisse 30. april 1963 i Juarez i Mexico. Den samme høsten gjenopptok hun forholdet til Hargitay, og hevdet at skilsmissen hadde vært ugyldig. Datteren Mariska Magdolina Hargitay ble født 23. januar 1964. Problemene i ekteskapet fortsatte, og 26. august samme året søkte Mansfield om at den mexicanske skilsmissen skulle godkjennes i California.