ニコライ・ニコラエヴィチ (1831-1891)
1856年2月6日、ニコライは従兄のピョートル・オリデンブルクスキー公爵(オルデンブルク公子ペーター)の娘アレクサンドラ・ペトロヴナと意に染まぬ結婚をした。アレクサンドラはニコライの叔母エカテリーナ・パヴロヴナ大公女の孫娘で、ニコライの従姪にあたる公女だった。アレクサンドラ大公妃は地味で野暮ったく、また夫妻の間には共通するものもなかった。大公夫妻には息子が2人生まれた。
ニコライ(1856年 – 1929年)
ピョートル(1864年 – 1931年)
夫婦関係は次男が生まれる頃には破綻してしまった。大公がバレリーナのエカチェリーナ・チスロヴァを愛人にし、以後長く関係を続けたからである。大公は長くもう一つの「家庭」を営み、チスロヴァとの間に5人の子女をもうけた。
オリガ(1868年 - 1950年) - ミハイル・カンタクジノ公爵(ワラキアの旧統治者の家系出身)と結婚
ウラジーミル(1873年 - 1942年)
エカチェリーナ(1874年 - 1940年)
ニコライ(1875年 - 1902年)
ガリーナ(1877年 - 1878年)
ニコライは愛人のチスロヴァを貴族に取り立て、二人の間に生まれた子供たちにはニコラエフ姓を名乗らせた。アレクサンドラ大公妃は、ニコライの兄のアレクサンドル2世にニコライの浮気についてなんとかするように訴え出たことがあったが、アレクサンドル2世は逆にアレクサンドラの魅力のなさを批判した。だがその後アレクサンドル2世はニコライに節度を持つように諭してもいる。