Ancak dört çocuğu vardı toplamda:
* Paul I (1754-1801):Annesinin yerine Rusya İmparatoru oldu.
* Maria (1759-1776):17 yaşında öldü.
* Elizabeth (1762):Doğumdan kısa süre sonra öldü.
* Ölü doğmuş bir oğul (1773)
Catherine'in ilişkileri ve çocuklarının babalıkları hakkında birçok teori ve söylenti var. Bununla birlikte, anne ve oğul arasında ciddi bir gerilim olmasına rağmen, I. Paul'un Peter III'ün oğlu olduğu yaygın olarak kabul edilmektedir.