Стивен Хокинг был дважды женат. Первый раз он женился в 1965 году на Джейн Уайлд, студентке лингвистического факультета, позднее у них родились дочь Люси (1970) и два сына Роберт (1967) и Тимоти (1979). Но в 1991 году пара развелась, причиной стала прогрессирующая болезнь Хокинга.

В 1995 году Хокинг женился во второй раз – на сиделке Элайн Мэйсон, бывшей жене Дэвида Мэйсона, который сконструировал первый компьютер, поддерживающий жизнь парализованного ученого. С Элайн он развелся в 2006 году.