После недолгого вдовства царь Алексей Михайлович 1 февраля 1671 года женился на Наталье Кирилловне Нарышкиной, представительнице небогатого и незнатного рода. Впрочем, несмотря на столь скромное происхождение, Наталья Кирилловна получила великолепное по тем временам воспитание в доме царского друга боярина Артамона Сергеевича Матвеева, слывшего в Московском государстве самым просвещенным и передовым человеком.

Считается, что именно в доме боярина Матвеева ее и увидел Алексей Михайлович. Наталья Кирилловна была призвана на собранный со всей страны смотр невест и повенчана с царем 1 февраля 1671 года, когда ей было 19 лет. От этого брака в царской семье родились две дочери и сын, в живых остались двое - сын Петр, будущий царь Петр I Великий и дочь Наталья. Пять лет брака прошли в любви и согласии.

Спокойные и счастливые времена кончились для Нарышкиной после смерти мужа. Удаленная от двора при царе Федоре Алексеевиче, она жила с детьми в подмосковном селе Преображенском. Положение ее особенно ухудшилось в 1682 году в правление Софьи Алексеевны. Рос и мужал Петр, усиливалась вражда между мачехой и падчерицей. Нарышкина устроила женитьбу сына на Евдокии Лопухиной в 1689 году, выбрав ему невесту.

Переворот 1689 года и торжество Петра над Софьей восстановили прежний почет и значение царицы. При Петре I она принимала участие в важных делах: после смерти патриарха Иоакима настояла на избрании Патриархом Казанского митрополита Адриана, отвергнув его соперника, Псковского митрополита Маркелла, к которому склонялся Петр. Влияние матери на царя, судя по их переписке, было весьма заметным.

Своими отлучками и особенно морскими путешествиями он часто огорчал любящую мать. Наталья Кирилловна умерла на 43-м году жизни 4 февраля 1694 года от болезни сердца. После смерти матери Пётр принимает на себя всю полноту власти.