Chị gái Maria đã bị xuất huyết vào tháng 12 năm 1914 trong ca phẫu thuật cắt amidan theo lời kể người dì Olga Alexandrovna của cô khi được phỏng vấn sau này. Bác sĩ thực hiện ca phẫu thuật sau đó đã mất tự tin đến mức mà phải nhờ sự ra lệnh của hoàng hậu mới có thể tiếp tục. Olga Alexandrovna nói rằng bà tin cả bốn đứa cháu đã chảy máu nhiều hơn người bình thường và cho rằng chúng mang gen Hemophilia như mẹ của chúng.

Người mang triệu chứng của gen này, mặc dù chưa hẳn là bệnh nhân mắc bệnh máu khó đông, có thể có các triệu chứng bao gồm hệ số đông máu thấp hơn thông thường có thể dẫn tới chảu nhiều máu. Vào năm 2009, một thử nghiệm ADN trên gia đình hoàng tộc này đã chứng minh rằng Alexei mắc Hemophilia B, một dạng hiếm của bệnh này. Mẹ và một chị của ông, được xác định là Maria hoặc Anastasia, như người mang bệnh. Do đó, nếu Anastasia sống đến lúc có con cháu, có thể chúng cũng sẽ mắc căn bệnh này. Bệnh của Alexei là mãn tính và không chữa được. Những cuộc tấn công thường xuyên của anh dẫn tới tàn tật và phải ngồi xe lăn trong nhưng ngày cuối của đời mình.