หม่อมเจ้าประสงค์สม เสกสมรสกับสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าบริพัตรสุขุมพันธุ์ กรมพระนครสวรรค์วรพินิต พระราชโอรสในพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว กับสมเด็จพระปิตุจฉาเจ้า สุขุมาลมารศรี พระอัครราชเทวี ซึ่งหม่อมเจ้าประสงค์สมเป็นหนึ่งในหม่อมเจ้าหญิงที่สมเด็จพระปิตุจฉาเจ้าสุขุมาลมารศรีทรงเตรียมไว้สำหรับพระราชโอรสทรงเลือกที่จะเสกสมรส[1]

หม่อมเจ้าประสงค์สม มีโอรสและธิดาแปดพระองค์ ซึ่งห้าพระองค์แรกล้วนมีฐานันดรศักดิ์เป็น หม่อมเจ้า ตั้งแต่ประสูติ ครั้นในปี พ.ศ. 2453 พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงมีพระบรมราชโองการ โปรดเกล้าฯ ให้ยกพระบุตรของสมเด็จฯ เจ้าฟ้ากรมพระนครสวรรค์วรพินิตที่ประสูติแต่หม่อมเจ้าประสงค์สมเป็น พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้า ทั้งสาย[2] มีพระนามดังนี้

1. พระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหมื่นนครสวรรค์ศักดิพินิต (5 ธันวาคม พ.ศ. 2447 – 15 กันยายน พ.ศ. 2502) เสกสมรสกับหม่อมราชวงศ์พันธุ์ทิพย์ บริพัตร (ราชสกุลเดิม เทวกุล) มีพระธิดาองค์เดียว
2. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าศิริรัตนบุษบง (4 มกราคม พ.ศ. 2449 – 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2533) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าอาชวดิศ ดิศกุล มีพระโอรสบุญธรรมคนเดียว
3. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าสุทธวงษวิจิตร (16 มีนาคม พ.ศ. 2450 – 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2546)
4. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าพิสิฐสบสมัย (21 กันยายน พ.ศ. 2451 – 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2517) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าโกลิต กิติยากร มีพระธิดาคนเดียว
5. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าจุไรรัตนศิริมาน (21 ธันวาคม พ.ศ. 2452 – 24 พฤศจิกายน พ.ศ. 2543) เสกสมรสกับ พลตรี หม่อมเจ้าฉัตรมงคล โสณกุล มีพระโอรสและพระธิดาสี่คน
6. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าจันทรกานตมณี (24 กันยายน พ.ศ. 2455 – 30 ธันวาคม พ.ศ. 2520) เสกสมรสกับหม่อมเจ้าอรชุนชิษณุ สวัสดิวัตน์ มีพระโอรสและพระธิดาสองคน
7. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าน้อง (12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2462 – 4 ธันวาคม พ.ศ. 2462)
8. พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าปรียชาติสุขุมพันธุ์ (4 มิถุนายน พ.ศ. 2463 – 29 พฤษภาคม พ.ศ. 2465)