A.P. Møller giftet seg 30. april 1910 i Mayview i Missouri i USA med Chastine Estelle Roberta Mc-Kinney, ofte kalt «Chassie». Chassie var fra Kentucky i USA. Hun døde i 1948, og fire år senere giftet A.P. Møller seg med Pernille Ulrikke Amalie Nielsen (1886–1972), født i Norge.