મૃણાલિનીના લગ્ન ભારતીય ભૌતિકશાસ્ત્રી વિક્રમ સારાભાઈ સાથે, જેઓ ભારતીય અવકાશ કાર્યક્રમના પિતા ગણાય છે, ૧૯૪૨માં થયા હતા. તેમના એક પુત્ર કાર્તિકેય અને પુત્રી મલ્લિકાએ પણ નૃત્ય અને નાટકજગતમાં ખ્યાતિ મેળવી હતી. મૃણાલિનીએ ૧૯૪૮માં અમદાવાદમાં દર્પણ એકેડમી ઓફ આર્ટસની સ્થાપના કરી હતી. તેના એક વર્ષ પછી તેમણે પેરિસ ખાતે થિએટર નેશનલ ડી ચેઇલોટ ખાતે કાર્યક્રમ આપ્યો હતો જેની વિવેચકોએ ઘણી પ્રશંસા કરી હતી.

મૃણાલિની અને વિક્રમભાઇનું લગ્ન જીવન કઠિન રહ્યું હતું. જીવનચરિત્રકાર અમૃતા શાહના મતે વિક્રમ સારાભાઇએ પોતાના વ્યક્તિગત જીવનનો અવકાશ ભરવા માટે વિજ્ઞાનને સામાજીક કાર્યો માટે અમલમાં મૂકીને પોતાને વ્યસ્ત રાખ્યા હતા.

કુટુંબ
લગ્ન અને પછીના વર્ષો
સન્માન
પ્રારંભિક જીવન અને શિક્ષણ