Великими княгинями были супруги великого князя Павла Петровича (с 1796 г. — императора Павла I).
Первая, принцесса Гессен-Дармштадтская Вильгельмина-Луиза, в православии Наталья Алексеевна (1755–1776), с которой он обвенчался 29 сентября 1773 г., в апреле 1776 г. скончалась при родах. Вскоре после этого великий князь отправился в Германию, где при дворе короля Пруссии Фридриха II обручился, а 26 сентября вступил в брак с принцессой Вюртембергской Софьей-Доротеей-Августой-Луизой, нареченной в православии Марией Федоровной (1759–1828). В русской политике она не имела никакого веса и была отстранена Екатериной II даже от воспитания своих сыновей Александра и Константина. Родила десять детей: четверых сыновей и шесть дочерей.
Все сыновья Павла I были женаты на принцессах из германских государств: Александр (будущий император Александр I) — на Елизавете Алексеевне (1779–1826), принцессе Баден-Баденской Марии-Августе-Луизе; цесаревич и великий князь Константин (первым браком) — на Анне Федоровне (1781–1860), герцогине Юлии-Генриетте-Ульрике Саксен-Кобургский, с которой развелся в 1820 г., женившись на польской графине Грудзинской; великий князь Николай (будущий император Николай I) — на Александре Федоровне (1798–1860), принцессе Фредерике-Луизе-Шарлотте-Вильгельмине Прусской, дочери короля Пруссии Фридриха-Вильгельма III; Михаил — на принцессе Вюртембергской Шарлотте-Фредерике-Марии, в православии Елене Павловне (1806–1873). Поскольку в мужском потомстве династия Романовых продолжалась только от императора Николая I, то все последующие великие князья приходились ему сыновьями и внуками, а их супруги — невестками, причем все старшие внуки Николая I по традиции носили это имя.
Сыновья Николая I также вступали в браки с немецкими принцессами. Они были женаты: Александр (будущий император Александр II) — на Марии Федоровне (1824–1880), принцессе Максимилиане-Вильгельмине-Августе-Софье-Марии, дочери великого герцога Гессенского Людвига II; великий князь Константин — на Александре Иосифовне (1830–1911), принцессе Фредерике-Паулине-Генриетте-Марианне-Елизавете Саксен-Альтенбургской, свадьба состоялась в 1848 г.; Николай — на Александре Петровне (1838–1900), принцессе Фредерике-Вильгельмине Ольденбургской; Михаил с 1857 г. — на принцессе Цецилии-Августе Баденской, принявшей имя Ольги Федоровны (1839–1891).
С сыновей Николая I императорская фамилия разделяется на четыре ветви: линию потомков Александра II, великих князей Константина, Николая и Михаила.
Из шести сыновей Александра II четверо вступали в браки с иностранными принцессами. Цесаревич Александр (будущий император Александр III) женился на дочери датского короля Христиана IX, принцессе Марии-Софии-Фредерике-Дагмаре, принявшей в православии имя Марии Федоровны (1847–1928). Великий князь Владимир был женат на Марии Павловне (1854–1920), герцогине Мекленбург-Шверинской Марии-Генриетте, родившей четверых сыновей и дочь. Сергей Александрович вступил в брак с Елизаветой Федоровной (1864–1919), принцессой Гессен-Дармштадтской, родной сестрой императрицы Александры Федоровны, жены Николая II. Отличалась религиозностью и вела огромную благотворительную работу, особенно после гибели супруга в 1905 г. В апреле 1918 г. Елизавета Федоровна была арестована и погибла вместе с некоторыми другими великими князьями в шахте близ Алапаевска. Младший из сыновей Александра II, Павел Александрович, был женат на греческой принцессе Александре Георгиевне (1870–1891), своей двоюродной племяннице, от которой имел сына Дмитрия и дочь Марию.
Вторая линия великих князей включала четверых сыновей, из которых только Константин Константинович был женат династическим браком на великой княгине Елизавете Маврикиевне (1865–1927), принцессе Саксен-Альтенбургской, и имел от нее девять детей, но, по закону императора Александра III, уже являвшихся только князьями и княжнами императорской крови.
Третья линия великих князей состояла их двоих сыновей великого князя Николая Николаевича Старшего — Николая и Петра, женатых на родных сестрах, дочерях князя Черногории. Стана (Анастасия) Николаевна вышла замуж вторым браком за великого князя Николая (в первом браке была за герцогом Георгием Максимилиановичем Лейхтенбергским), а ее сестра Милица Николаевна стала супругой великого князя Петра Николаевича. Милица Николаевна (1866–1951) родила четверых детей, а ее сестра Анастасия (1867–1935), разведясь с герцогом Лейхтенбергским, от которого имела двоих детей, вышла замуж за Николая Николаевича Младшего в возрасте 38 лет; ему к этому времени был уже 51 год.