После того как король оставил, пусть на время, идею развода, Екатерина ощутила подъем интереса к своей персоне, порой весьма специфического свойства. Поскольку король говорил, что желает оставить ее с дофином, то же самое подхватили все придворные подхалимы. Маттео Дандоло, венецианский посол, писал: «Нет никого, кто не желал бы подарить ей сына». Он же замечал, что даже дофин теперь, кажется, больше привязан к жене, чем прежде. Маргарита Наваррская, сестра Франциска, оказывала существенную поддержку и писала: «Мой брат никогда не допустит этого развода, как бы ни болтали злые языки. Но Господь поможет продолжению королевского рода и мадам дофине, когда она достигнет возраста, в котором женщины из рода Медичи становились матерями. Король и я с вами — на посрамление всех сплетников».
Враги Екатерины ненадолго притихли. Она же обратилась к традиционной медицине — правда, без успеха. Молитвы и обращения ко Всемогущему постоянно были у нее на устах. Диана давала советы, приворотные зелья и снадобья, отсылала дофина прочь из своей спальни, чтобы он спал со своей женой, исполняя супружеский долг. Генрих повиновался приказам Дианы, но без энтузиазма. Екатерина была неутомима и изобретательна в достижении своей цели. Где-то она отыскала старые рукописи Фотиуса и Исидора Лекаря, содержавшие рецепты магических и языческих снадобий. Некоторые из них могли «если не убить, то вылечить». У дочери выносливых Медичи явно был крепкий желудок, ибо она даже пила мочу мулов — полагая, что это может помочь против ее стерильности (но при этом ей строго-настрого запретили приближаться к самим мулам). Алхимики готовили припарки столь странного состава, что становится поистине удивительным, как дофин вообще мог заниматься любовью со своей женой. Из оленьих рогов и коровьего навоза изготавливались теплые, мягкие, даже полужидкие мази. Дабы отбить запах, к ним добавляли замоченные в кобыльем молоке лепестки барвинков. Затем эти мази помещались Катерине в «источник жизни» и оставлялись там сделать свое дело. Но и эти «проверенные методы» не давали ничего, кроме стойкого желания дофина держаться подальше от жены, не говоря уж о том, чтобы спать с ней. Астрологи бессчетно давали консультации, и дофина точно следовала инструкциям, но дитя все не хотело завязываться в бесплодном чреве.
Наконец Екатерина убедилась в том, что она некомпетентна в искусстве любви, и это вызвало в ней настоящий ужас. Что бы ни проделывала Диана с ее мужем, она должна попробовать то же самое. Утверждают, что стойкая флорентийка велела проделать дыры в полу (вероятно, это было сделано в замке Фонтенбло), чтобы наблюдать из спальни, как Генрих и Диана предаются любовным утехам. Фрейлины Екатерины умоляли ее не идти на эту пытку, но несчастная супруга Генриха не слушала уговоров и была непоколебима в стремлении увидеть, как ее муж творит любовь со своей фавориткой. Когда же этот момент настал, ее скорбь при виде припавших друг к другу любовников оказалась столь велика, что она смогла разглядеть немногое; глаза ее наполнились слезами и несчастная была вынуждена отвернуться. Правда, увиденное все же помогло ей догадаться: она и ее муж делали в постели нечто совершенно другое.
Наконец пригласили доктора по имени Жан Фернель. Он осмотрел дофина и дофину и обнаружил, что репродуктивные органы у обоих имеют небольшие анатомические особенности. Мудрый доктор посоветовал метод, который мог разрешить все проблемы разом, сегодня мы можем лишь предполагать, о чем шла речь. Паре подсказали, что делать, и Генрих исполнил свой долг. Радость была очевидной для всех, когда в начале лета 1543 года Екатерина наконец-то забеременела! В одном из писем, сохранившихся с того периода, она пишет Монморанси, — который теперь стал коннетаблем Франции и лично давал ей советы, как сохранить семью: «Отец мой, я знаю, вы желали детей для меня столь же сильно, как и я сама, поэтому спешу сообщить вам: мои надежды сбылись, и я ношу под сердцем дитя». 19 января 1544 года, в Фонтенбло, у дофины начались роды и в конце дня, к великому облегчению всех присутствующих, она произвела на свет сына. Впервые с момента своего прибытия во Францию десять лет назад, Екатерина почувствовала, что ее положение укрепилось.