Mama sa, Sunchita Maria Tyson (născută Feliciano), a fost gerontolog la Departamentul Sănătății, Educației și Ajutorului Social din SUA și este de origine portoricană. Tatăl său, Cyril deGrasse Tyson (1927-2016), a fost sociolog, comisar pentru resurse umane pentru primarul New Yorkului John Lindsay și primul director al Harlem Opportunities Unlimited. Tyson are doi frați: Stephen Joseph Tyson și Lynn Antipas Tyson. Numele de mijloc al lui Tyson, deGrasse, este numele de fată al mamei sale paterne, care s-a născut ca Altima de Grasse în insula britanică West Bronx. Mama sa, Sunchita Maria Tyson (născută Feliciano), a fost gerontolog la U.S. Department of Health, Education and Welfare, și este de origine portoricană. Mama sa, Sunchita Maria Tyson (născută Feliciano), a început să studieze cercetarea în cadrul unei școli superioare la vârsta de nouă ani la Cornell University, și a fost
Astronomul Carl Sagan