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Le , Rostislav Alexandrovitch de Russie épousa à Chicago, la princesse Alexandra Pavlovna Galitzina (1905-2006), fille du prince Paul Galitzine et d'Alexandra Nicolaïevna Mestchersky. Un enfant est né de cette union : Rostislav Rostislavovitch de Russie (1938-1999). Le couple divorça le .
Le , Rostislav Alexandrovitch de Russie épousa Alice Eilken (1923-1996). Un enfant est né de cette union : Nicolas Rostislavovitch Romanov (1945-2000). Le couple divorça le .
Le , Rostislav Alexandrovitch de Russie épousa à Chicago Hedwige Eva Maria Gertrud von Chappuis (1905-1997), fille de Karl von Chappuis. Le couple n'eut pas d'enfants.
Inhumation
Le grand-duc Rostislav Aleksandrovitch de Russie fut inhumé au cimetière de la Caucade à Nice[1].
Rostislav Alexandrovitch de Russie appartient à la quatrième branche issue de la première branche de la Maison d'Oldenbourg-Russie (Holstein-Gottorp-Romanov), elle-même issue de la première branche de la Maison d'Holstein-Gottorp. Ces trois branches sont issues de la première branche de la Maison d'Oldenbourg. Par sa mère, la grande-duchesse Xenia Alexandrovna de Russie, il est un petit-fils de l'empereur Alexandre III de Russie, un neveu de Nicolas II de Russie, par son père, il est le descendant du tsar Nicolas Ier de Russie.