В 1985—1989 года Келли была замужем за актёром Кевином Гейджем (род.1959).

С 12 сентября 1991 года замужем за актёром Джоном Траволта (род.1954). В сентябре 1991 года Келли и Джон прилетели в Отель де Крийон, расположенный на Площади Согласия в Париже. Вначале планировалось, что 5 сентября 1991 года французский саентологический священник проведёт церемонию венчания в соответствии с обрядами Саентологии (так как Келли и Джон оба являются саентологами), но церемония не состоялась. Повторно церемония была проведена через неделю 12 сентября в городе Дейтона-Бич, штат Флорида.

Всего у них было трое детей: Джетт Траволта (13.04.92—02.01.09), Элла Блю Траволта (03.04.00) и Бенжамин Хантер Калео Траволта (23.11.10).