ในปีพ.ศ. 2422 พระญาติของพระองค์ซึ่งมีศักดิ์เป็นพระราชนัดดาของดยุกอดอลฟ์ พระราชบิดา คือ เจ้าหญิงเอ็มมาแห่งวัลเด็คและไพร์มอนต์ได้อภิเษกสมรสกับสมเด็จพระเจ้าวิลเลมที่ 3 แห่งเนเธอร์แลนด์ซึ่งทรงเป็นแกรนด์ดยุตแห่งลักเซมเบิร์กด้วย ในปีพ.ศ. 2433 พระเจ้าวิลเลมที่ 3 แห่งเนเธอร์แลนด์เสด็จสวรรคต มีพระราชธิดาเพียงพระองค์เดียวได้สืบราชบัลลังก์เนเธอร์แลนด์เป็น สมเด็จพระราชินีนาถวิลเฮลมินาแห่งเนเธอร์แลนด์ เนื่องจากพระราชโอรสของพระองค์สิ้นพระชนม์ก่อนหน้านี้แล้ว พระนางวิลเฮลมินาทรงถูกตัดสิทธิ์ในราชบัลลังก์ลักเซมเบิร์กอันเนื่องมาจากกฎหมายแซลิกที่ไม่อนุญาตให้สตรีครองบัลลังก์

ราชรัฐซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเนเธอร์แลนด์ตั้งแต่พ.ศ. 2358 ได้ผ่านราชบัลลังก์ไปสู่พระราชบิดาของพระองค์ซึ่งได้ขึ้นครองราชย์เป็น แกรนด์ดยุกอดอลฟ์แห่งลักเซมเบิร์ก ด้วยข้อสัญญาราชสกุลนัสเซา นับได้ว่าแกรนด์ดยุคอดอลฟีทรงมีศักดิ์เป็นพระญาติลำดับที่ 17 ของพระเจ้าวิลเลมที่ 3 แห่งเนเธอร์แลนด์ โดยสืบราชสกุลผ่านทางบุรุษ ที่ซึ่งมีความเกี่ยวพันที่ห่างกันมากที่สุดในประวัติศาสตร์

เจ้าชายวิลเลม อเล็กซานเดอร์ทรงได้รับการสถาปนาขึ้นเป็นแกรนด์ดยุกรัชทายาทแห่งลักเซมเบิร์ก