С 2018 года встречается с канадской певицей и музыкантом Клэр Буше, более известной как Граймс. В январе 2020 Граймс подтвердила, что они с Маском ждут первенца. Граймс пояснила, что ребёнок сам сможет выбрать себе гендер и пара планирует использовать в отношении ребёнка нейтральное местоимение «они». Первенец пары родился 4 мая 2020; со слов отца, его зовут «X Æ A-12», хотя в Калифорнии это имя может быть незаконно, поскольку в нём есть символ, который не является английской буквой (Æ).