Fyodor III có 2 hoàng hậu. Hoàng hậu thứ nhất là Agaphia Grushevskaya sinh cho ông hoàng tử Ilya Fyodorovich, người được kỳ vọng là người thừa kế ngai vàng. Nhưng Agaphia chết bất ngờ sau ba ngày sinh nở, còn hoàng tử thì qua đời 7 ngày sau khi mẹ mất. Hai năm sau (1682),  Fyodor kết hôn lần thứ hai Marfa Apraksina, nhưng ông chết ba tháng sau khi đám cưới với vợ mới. Tin tức về cái chết của ông đã làm dấy lên cuộc nổi dậy Moscow năm 1682. Sau khi ông qua đời, hai em trai là Ivan V và Pyotr I cùng lên làm Hoàng đế Nga.