Первой женой Карла Фридриха была дочь ландграфа Гессен-Дармштадтского принцесса Каролина, которая была на пять лет старше него, отличалась твёрдым характером и устойчивыми принципами. Прусский король Фридрих II сказал как-то о Каролине, что она только полом женщина, а душа у неё мужская. И хотя маркграф Баденский женился на ней из чисто политических соображений, брак этот был вполне гармоничным, поскольку супругов объединяли не только семейные отношения, но и общность интересов. Оба любили природу и искусство, увлекались живописью, совершали совместные путешествия, чтобы пополнить свою замечательную коллекцию картин, слепков с античной скульптуры и редких предметов естественной природы. Скоропостижная смерть жены в 1783 году была для маркграфа Карла Фридриха большим ударом. Через четыре года он вторично морганатическим браком женился на девице Гейер фон Гейерсберг, получившей для себя и своего потомства титул графини Гохберг.
Наследный принц Карл Людвиг, о дочерях которого Екатерина II писала графу Румянцеву, был старшим сыном маркграфа от первой жены. Он состоял в браке с принцессой Гессен-Дармштадтской, своей близкой родственницей, имел шесть дочерей и одного сына. Две первые девочки Амалии — так звали его супругу, женщину образованную, умную и волевую, — были близнецами. Затем тремя годами позже родилась ещё одна дочь, названная Луизой. Она-то и привлекла внимание российской императрицы. К тому времени Луизе исполнилось тринадцать лет, её трём младшим сёстрам было, естественно, меньше. Выбор пал именно на Луизу из соображений возраста. К ней поверенный Екатерины II должен был присмотреться особенно внимательно, не выпуская, однако, из поля зрения и одиннадцатилетнюю Фридерику.
В семье наследного принца Карла Людвига дети получали прекрасное образование и воспитание. В числе воспитателей и гувернанток кроме немцев были французы. На знание французского языка, общепринятого во всей Европе, обращалось особое внимание. Кроме самого серьёзного изучения географии и истории, баденским принцессам преподавались основы философии и конечно же литература.
При дворе маркграфа Карла Фридриха, где они росли, царила скромная обстановка и соблюдался строжайший этикет. Пышных праздников и балов никогда не было, во-первых, из-за ограниченности средств, а во-вторых, по самому нравственному складу баденского семейства, резко отличавшемуся от образа жизни многих германских дворов, усиленно подражавших французскому двору Людовика XV. Даже само название резиденции маркграфа — Карлсруэ — соответствовало спокойной патриархальной обстановке, в которой жили его домочадцы.
Один из служащих при посланнике Екатерины II, посетивший вместе с ним однажды баденского маркграфа, оставил следующую запись: «...Дед принцесс был добродетельнейший и почтеннейший из всех германских князей. Мы въехали в границы его владений и, поднимаясь на высокую гору, вышли из кареты. Увидев нескольких мужиков, пахавших поле, граф сказал мне: «Спроси у них, кто их владетель». Они мне отвечали: «У нас нет владетеля, а мы имеем отца — маркграфа Баденского». Вероятно, по этой причине императрица Екатерина и предпочла женить своего внука на одной из принцесс этого благословенного дома...»
Далее он описывает приём во дворце маркграфа и обед, который дал в честь российских гостей младший брат наследного принца Карла Людвига в своей резиденции:
«На следующий день принц Фридрих пригласил нас к себе на обед в Дурлах. Аллея, ведущая из Карлсруэ к Дурлахскому замку, единственная в своём роде в Европе: на расстоянии двух с половиной немецких миль она обсажена по обеим сторонам в два ряда вековыми величественными пирамидальными тополями. Обед был на открытом воздухе в саду... на этом обеде находились обе принцессы: Луиза и Фридерика, племянницы Фридриха. Я ничего не видывал прелестнее и воздушнее талии Луизы, ловкости и приятности её в обращении...»