สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าบริพัตรสุขุมพันธุ์ กรมพระนครสวรรค์วรพินิต เสกสมรสกับหม่อมเจ้าประสงค์สม บริพัตร (ราชสกุลเดิม ไชยันต์; 12 ธันวาคม พ.ศ. 2429 – 21 มิถุนายน พ.ศ. 2499) ภายหลังหม่อมเจ้าประสงค์สมประชวร จึงทรงรับหม่อมสมพันธุ์ บริพัตร ณ อยุธยา (ราชสกุลเดิม ปาลกะวงศ์ ณ อยุธยา; 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2448 – 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2523) มาเป็นหม่อมอีกคน และมีพระโอรส-ธิดารวม 10 พระองค์[20] ดังนี้

พระโอรส-ธิดาที่ประสูติแต่หม่อมเจ้าประสงค์สม แรกประสูติเป็นหม่อมเจ้า ได้รับการสถาปนาขึ้นเป็นพระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าทุกพระองค์ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว[21] ได้แก่

• พระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหมื่นนครสวรรค์ศักดิพินิต (5 ธันวาคม พ.ศ. 2447 – 15 กันยายน พ.ศ. 2502) เสกสมรสกับหม่อมราชวงศ์พันธุ์ทิพย์ บริพัตร (ราชสกุลเดิม เทวกุล; 8 มีนาคม พ.ศ. 2452 – 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2530) มีพระธิดาองค์เดียว คือ
  • หม่อมเจ้ามารศีสุขุมพันธุ์ บริพัตร (25 สิงหาคม พ.ศ. 2474 – 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2556)
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าศิริรัตนบุษบง (4 มกราคม พ.ศ. 2449 – 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2533) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าอาชวดิศ ดิศกุล (23 มีนาคม พ.ศ. 2456 – 4 ธันวาคม พ.ศ. 2518) มีโอรสบุญธรรมคนเดียว คือ
  • ฤทธิ์ดำรง ดิศกุล (สกุลเดิม บุญหลง) สมรสกับแก้วตา ดิศกุล (สกุลเดิม หังสสูต) มีบุตรสองคน
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสุทธวงษวิจิตร (16 มีนาคม พ.ศ. 2450 – 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2546)
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าพิสิฐสบสมัย (21 กันยายน พ.ศ. 2451 – 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2517) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าโกลิต กิติยากร (13 กรกฎาคม พ.ศ. 2453 – 2 มกราคม พ.ศ. 2519) มีธิดาคนเดียว คือ
  • หม่อมราชวงศ์พิลาศลักษณ์ บุณยะปานะ (22 สิงหาคม พ.ศ. 2483 – 24 กันยายน พ.ศ. 2540) สมรสกับบัณฑิต บุณยะปานะ (6 ตุลาคม พ.ศ. 2477 – 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2536) มีบุตรธิดาสามคน
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าจุไรรัตนศิริมาน (21 ธันวาคม พ.ศ. 2452 – 24 พฤศจิกายน พ.ศ. 2543) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าฉัตรมงคล โสณกุล (9 มกราคม พ.ศ. 2429 – 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2507) มีโอรสธิดาสี่คน ได้แก่
  • หม่อมราชวงศ์อายุมงคล โสณกุล (31 กรกฎาคม พ.ศ. 2481 – 8 สิงหาคม พ.ศ. 2528) สมรสกับอมรา เหรียญสุวรรณ (ภายหลังได้หย่ากัน)
  • หม่อมราชวงศ์ถวัลย์มงคล โสณกุล (23 มิถุนายน พ.ศ. 2483 – 13 กันยายน พ.ศ. 2533) สมรสกับสนทนา โสณกุล ณ อยุธยา (สกุลเดิม หงสกุล; เกิด 31 สิงหาคม 2489) มีบุตรสองคน
  • หม่อมราชวงศ์สุมาลยมงคล โสณกุล (8 พฤษภาคม พ.ศ. 2485 – 6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2562) สมรสกับจุลเสถียร โชติกเสถียร มีบุตรธิดาสามคน
  • หม่อมราชวงศ์จัตุมงคล โสณกุล (เกิด 28 กันยายน พ.ศ. 2486) สมรสกับรัชนี คชเสนี (ภายหลังได้หย่ากัน) และสมรสใหม่กับบูลย์วิภา โสณกุล ณ อยุธยา (สกุลเดิม ทองไข่มุกข์; 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2495 – 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2557) มีบุตรธิดาสามคน
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าจันทรกานตมณี (24 กันยายน พ.ศ. 2455 – 30 ธันวาคม พ.ศ. 2520) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าอรชุนชิษณุ สวัสดิวัตน์ (15 มกราคม พ.ศ. 2454 – 26 ตุลาคม พ.ศ. 2512) มีโอรสธิดาสามคน ได้แก่
  • หม่อมราชวงศ์เดือนเด่น กิติยากร (เกิด 7 กรกฎาคม พ.ศ. 2484) สมรสกับหม่อมราชวงศ์สฤษดิคุณ กิติยากร (11 สิงหาคม พ.ศ. 2480 – 21 กันยายน พ.ศ. 2554) มีบุตรธิดาสามคน
  • หม่อมราชวงศ์ชิษณุสรร สวัสดิวัตน์ (เกิด 25 กันยายน พ.ศ. 2490) สมรสกับหม่อมราชวงศ์พร้อมฉัตร สวัสดิวัตน์ (ราชสกุลเดิม วุฒิชัย) มีธิดาสองคน
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าน้อง (12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2462 – 4 ธันวาคม พ.ศ. 2462)
• พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าปรียชาติสุขุมพันธุ์ (4 มิถุนายน พ.ศ. 2463 – 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2465)

พระโอรส-ธิดา ที่ประสูติแต่หม่อมสมพันธุ์ แรกประสูติเป็นหม่อมเจ้า ได้รับการสถาปนาขึ้นเป็นพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าทุกพระองค์ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว[22] ได้แก่

• อินทุรัตนา บริพัตร (เดิม พระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าอินทุรัตนา; ประสูติ 2 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2465) ทรงลาออกจากฐานันดรศักดิ์แห่งพระราชวงศ์เพื่อสมรสกับสมหวัง สารสาส (13 ตุลาคม พ.ศ. 2454 – 1 มกราคม พ.ศ. 2540; ภายหลังได้หย่ากัน) มีบุตรธิดาสามคน ได้แก่
  • ธรณินทร์ สารสาส (เกิด 20 กันยายน พ.ศ. 2496) สมรสกับสุนิตรา สารสาส (สกุลเดิม เรืองสมวงศ์)
  • สินนภา สารสาส (เกิด 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2499) สมรสกับอนันต์ ตาราไต (ภายหลังได้หย่ากัน)
  • สันติ สารสาส (ชื่อเดิม พญานินทร์; เกิด 10 สิงหาคม พ.ศ. 2507)
• พระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสุขุมาภินันท์ (15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2466 – 10 เมษายน พ.ศ. 2546) เสกสมรสกับหม่อมดุษฎี บริพัตร ณ อยุธยา (สกุลเดิม ณ ถลาง; 14 ธันวาคม พ.ศ. 2467 – 5 กันยายน พ.ศ. 2558) มีพระโอรสธิดาสองคน ได้แก่
  • หม่อมราชวงศ์สุขุมพันธุ์ บริพัตร (เกิด 22 กันยายน พ.ศ. 2495) สมรสกับนุชวดี บำรุงตระกูล (ภายหลังได้หย่ากัน) และสมรสใหม่กับสาวิตรี บริพัตร ณ อยุธยา (สกุลเดิม ภมรบุตร) มีบุตรสองคน
  • หม่อมราชวงศ์วโรรส บริพัตร สมรสกับพัฒนาพร นิยมศิริ (ภายหลังได้หย่ากัน) และสมรสใหม่กับวรภาทิพย์ บริพัตร ณ อยุธยา (สกุลเดิม โตเจริญ) มีบุตรธิดาสามคน