Торжественный въезд в Москву состоялся 14 мая 1841 года. Государь лично ввёл цесаревну в святилище земли русской – Успенский собор. Там встретил молодых супругов тёплым приветственным словом митрополит Филарет. Десятидневное пребывание в Москве завершилось посещением Троицко-Сергиевой лавры и днём, проведённым юной четой в уединении дворца наследника, в селе Бородино. 29 мая они возвратились на летнее жительство в Царское Село.
Следует отметить, что в целом брак Александра Николаевича и Марии Александровны оказался весьма удачным и стабильным. У супругов родилось восемь детей: в 1842 году – Александра, в 1843 – Николай, в 1845 – Александр, будущий царь, в 1847 – Владимир, в 1850 – Алексей, в 1853 – Мария, в 1857 – Сергей и в 1860 – Павел. При этом только их старшая дочь, Александра, скончалась в младенческом возрасте, но четыре сына и вторая дочь, родившиеся до воцарения, росли, развивались и расцветали под попечительным взором нежно любивших их матери и отца. Царь Николай Первый являлся крёстным отцом у всех своих внуков, детей старшего сына. Новорождённые великие князья сразу же зачислялись в ряды армии, шефами полков.
Обычное летнее пребывание наследника и его супруги в Царском Селе и Петергофе время от времени прерывалось путешествиями за границу. Так, поздней, осенью 1843 года, их высочества совершили поездку по Европе, продолжавшуюся семь недель – с 9 ноября по 30 декабря – и посетили при этом родственные дворы: прусский, веймарский и дармштадтский. В следующем году целью заграничного путешествия, состоявшегося весной – со 2 марта по 17 апреля, – было шестинедельное пребывание в Дармштадте, в семье цесаревны. В 1846 году наследник выехал на несколько дней в Вену по приглашению императора австрийского, а в 1847 году сопровождал цесаревну в Дармштадт и оттуда на воды в Киссинген, после чего посетил вместе с ней великую княгиню Ольгу Николаевну в Штутгарте. Потом, оставив цесаревну в Югенгейме, Александр в сентябре вернулся в Россию для участия в высочайших смотрах, произведённых войскам, расположенным в юго-западном крае. Но уже в конце того же месяца наследник отправился с государём в Варшаву для встречи цесаревны, возвращавшейся из-за границы, в сопровождении принцессы Александры Саксен-Альтенбургской, наречённой невесты великого князя Константина Николаевича.
Что касается военной службы цесаревича, то она также протекала довольно быстро и успешно. Так, в 1836 году он уже стал генерал-майором, с 1844 года – полный генерал, командовавший гвардейской пехотой. С 1849 года ему были подчинены на общем основании специальные военные училища: главное инженерное и Михайловское артиллерийское, а с 1854 года – и академия Генерального Штаба. Во время Крымской войны 1853—1856 годов с объявлением Петербургской губернии на военном положении Александр командовал всеми войсками Северной столицы. Цесаревич