Младшая великокняжеская ветвь, из которых только двое сыновей Михаила Николаевича вступили в династические браки, а их жены получили титулы великих княгинь, представлена супругой великого князя Георгия Михайловича, греческой принцессой Марией Георгиевной (1876–1940), приходившейся своему супругу двоюродной племянницей. Младший брат Георгия, Александр Михайлович, вступил в брак также со своей двоюродной племянницей, дочерью императора Александра III Ксенией (1875–1960), ставшей из великой княжны по отцу великой княгиней по мужу. У этой семейной пары было семеро детей, уже не имевших великокняжеского статуса.
Из родных племянников императора Александра III династическим браком (хотя не сразу и с оговорками) был женат только великий князь Кирилл Владимирович. Он женился на Виктории Федоровне (1876–1936), принцессе Саксен-Кобург-Готской Виктории-Мелите, хотя этот брак ставился под сомнение церковью, поскольку невеста приходилась жениху двоюродной сестрой, а император Николай II не одобрял его и по личным мотивам, так как в первом браке Виктория была замужем за братом его супруги, герцогом Гессенским Эрнстом-Людвигом, и имела от него двоих детей. Тем не менее, после долгих переговоров, разрешение на брак было получено, и 25 сентября 1905 г. состоялось венчание.
Последний русский император Николай II венчался, уже будучи правителем Российской империи, поэтому его невеста, принцесса Гессен-Дармштадтская Луиза-Виктория-Алиса-Беатрис, нареченная в православии Александрой Федоровной (1872–1918), сразу же стала русской императрицей, хотя великокняжеский титул и входил в полное титулование русских императоров и императриц. Погибла вместе с супругом и детьми от рук большевиков в 1918 г.
Когда двоюродная сестра Николая И, великая княжна Мария Павловна (1890–1958), вышла замуж за шведского принца Вильгельма, она стала шведской принцессой, но сохранила свой великокняжеский титул, причем превратилась из великой княжны в великую княгиню, несмотря на то что ее супруг великим князем никогда не был. То есть титул великой княжны мог означать не только титул дочери великого князя или императора, но как бы говорил о том, что это незамужняя великая княгиня.
Титул великой княжны принадлежал дочерям российских императоров, а также их внучкам (дочерям великих князей). Он сохранялся за ними до замужества, а после замужества великие княжны обычно получали титул супруга. Официально титул великой княжны был утвержден императором Павлом I для своих дочерей, однако попытку изменить титул царских дочерей предпринял еще Петр I. До начала XVIII в. дочери царя носили титул царевен, Петр же, приняв императорский титул в 1721 г., в том же году изменил и титул своим дочерям. С 23 декабря Елизавета и Анна стали именоваться цесаревнами.
Внучка Петра I, дочь царевича Алексея Наталья Алексеевна (1714–1728), уже носила титул великой княжны, но умерла совсем молодой, не достигнув совершеннолетия. Позднее дочь великого князя Петра Федоровича (Петра III) и Екатерины Алексеевны (Екатерины II), Анна Петровна (1757–1759), также называлась великой княжной, но скончалась в малолетнем возрасте.
Первыми официально утвержденными по закону Павла I об императорской фамилии великими княжнами стали дочери императора. Александра (1783–1801) с 1799 г. была замужем за эрцгерцогом Австрии и палатином Венгрии Иосифом; Елена (1784–1803) — за принцем Мекленбург-Шверинским Фридрихом-Людвигом, скончалась в Шверине 12 сентября 1803 г.; Мария (1786–1859) с 1804 г. — за великим герцогом Саксен-Веймар-Эйзенахским Карлом-Фридрихом; Екатерина (1788–1819) вышла замуж за принца Фридриха-Георга Ольденбургского, а после его смерти в 1812 г. — за короля Вюртембергского Фридриха-Вильгельма; Анна (1795–1865) — с 1816 г. супруга короля Нидерландов Вильгельма II; Ольга (1792–1795) умерла в детстве, еще до официального введения в Российской империи титула великой княжны.
Титул великих княжон носили и дочери императора Александра I, Мария (1799–1800) и Елизавета (1806–1808).
Дочери императора Николая I, великие княжны: Мария (1819–1876) в 1839 г. вышла замуж за герцога Лейхтенбергского Максимилиана; Ольга (1822–1892) с 1846 г. замужем за королем Вюртембергским Фридрихом-Карлом-Александром; Александра (1825–1844) за год до своей кончины вышла замуж за принца Гессен-Кассельского Фридриха, умерла от родов вместе с ребенком, в память о ней в Санкт-Петербурге была открыта женская Александрийская больница.
Младший брат императора Александра I и Николая I, великий князь Михаил Павлович, имел пять дочерей: Марию (1825–1846); Елизавету (1826–1845), ставшую супругой герцога Нассауского Адольфа; Екатерину (1827–1894), вышедшую замуж за второго сына великого герцога Мекленбург-Стрелицкого Георга, герцога Георга-Августа (поступившего на русскую службу, сохранив при этом статус иностранного принца); Александру (1831–1832); Анну (1834–1836).