พระองค์ทรงเสกสมรสกับ เจ้าหญิงอ็องตัวแน็ตแห่งซัคเซิน-อัลเทนบูร์ก เมื่อวันที่ 22 เมษายน พ.ศ. 2397 ณ เมืองอัลเทนบูร์ก เนื่องจากพระบิดาพระมารดาทรงเห็นว่า เจ้าชายเฟรเดอริกที่ 1 ดยุกแห่งอันฮัลท์ ทรงมีฐานะร่ำรวยมาก และในวันเสกสมรสนั้น พระองค์และพระชายามีในรับเหรียญเกียรติยศ และเจ้าหญิงอ็องตัวแน็ตได้รับพระราชทานพระอิสริยยศเป็น ดัชเชสแห่งอันฮัลท์ พระชายา ทั้ง 2 มีพระบุตรร่วมกันดังนี้

1. เจ้าชายเลโอโปลด์ เจ้าชายรัชทายาทแห่งอันฮัลท์
2. เจ้าชายฟรีดริชที่ 2 ดยุกแห่งอันฮัลท์
3. เจ้าหญิงเอลิซาเบธแห่งอันฮัลท์
4. เจ้าชายเอดูอาร์ด ดยุกแห่งอันฮัลท์
5. เจ้าชายอริเบิร์ตแห่งอันฮัลท์
6. เจ้าหญิงอเล็กซานดราแห่งอันฮัลท์