Kwestia sukcesji mały|Pierwsza żona Karola, Maria Ludwika Orleańska Obowiązkiem Karola jako ostatniego z Habsburgów hiszpańskich było spłodzić dziedzica tronu. 19 listopada 1679 w Burgos ożenił się z Marią Ludwiką Orleańską (27 marca 1662 – 12 lutego 1689), córką księcia Filipa I Orleańskiego i Henrietty Anny Stuart, córki króla Anglii i Szkocji Karola I. Maria była wyjątkową pięknością, a na wieść o tym, że ma wyjść za mąż za szpetnego i niedorozwiniętego Karola, zemdlała. Małżeństwo to odczytywano jako sukces partii francuskiej na dworze. Okazało się ono katastrofą, gdyż para królewska nie doczekała się potomka (możliwe nawet, że małżeństwo nie zostało skonsumowane). Na madryckim dworze królowa Maria rychło popadła w depresję. Karol II jednak zakochał się w swojej żonie i spełniał wszystkie jej zachcianki. Z czasem Maria Ludwika pogodziła się ze swoim losem i na swój sposób przywiązała się do męża. Połączyła ich chęć posiadania potomstwa. Świadek w 1688 odnotował, że król i królowa modlili się z taką gorliwością, że nawet kamienie stopiłyby się i przyłączyły do ich próśb do Boga o potomstwo.