Su primera esposa fué la popular Reina y prima suya de la que se enamoró profundamente, María de las Mercedes y Orleans, que murió seis meses después de tuberculosis. El desconsolado monarca estuvo al borde de la muerte, pero su obligación como Rey de España le exigió dejar herederos y casó en segundas nupcias con María Cristina Habsburgo-Lorena, Archiduquesa de Austria, con la que tuvo dos hijas y un varón quien sería el futuro Alfonso XIII y que nació seis meses después de la muerte de su padre que tuvo lugar en Madrid a causa de tuberculosis en 1885.