Ему активно помогала первая жена, образованная и душевная Мария Николаевна (1831–1860), переводившая нужные книги. Она рано умерла от наследственной болезни, и в 1862 г. Иван Васильевич женился на Анне Петровне Константинович, чьи предки тоже принадлежали к украинскому казачеству.
А пятым поколением интеллектуальных работников стали дети Владимира Ивановича: профессор русской истории сначала русских университетов, а потом Йельского университета в США Георгий Вернадский (1887–1973) и Нина (1898–1986), унаследовавшая профессию прадеда. Она заведовала клиникой в США.
О своей семье Владимир Вернадский рассказал в письмах своей невесте Наталии Егоровне, урожденной Старицкой (1860–1943). Он доверил ей не только историю, но и планы, и свои взгляды на семью: «Мне теперь уже выясняется та дорога, те условия, среди которых пройдет моя жизнь. Это будет деятельность ученая, общественная и публицистическая. <…> Мне теперь представляется такая моя деятельность в тесной связи с деятельностью Вашей; здесь возможна и должна идти совместная работа, и в этом, как я Вам писал, кажется, представляется мне сила и значение семьи» (3). Он предлагал ей не просто брак, но перспективу создать идейную и духовную общность в окружающем мире. А для этого она должна стать вровень с ним, видеть общую цель.
Позже, когда семья состоялась, Наталия Егоровна огорчалась поначалу, что у нее нет общественных обязанностей. Муж убеждал ее, что создание атмосферы любви и доброты, выработка принципов воспитания детей, гигиена душ и тел – далеко не личное их дело.