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Die drei Töchter Eleanor, Jenny und Laura waren wie ihre Eltern in der sozialistischen Bewegung tätig. Laura heiratete 1868 Paul Lafargue, Jenny 1872 Charles Longuet, Eleanor lebte ab 1883 zusammen mit Edward Aveling; alle drei Schwiegersöhne Marx’ betätigten sich als sozialistische Agitatoren, die ersten beiden in Frankreich, der dritte in Großbritannien.
Gerüchten zufolge war Marx auch der Vater des unehelichen Sohns seiner aus Deutschland stammenden Haushälterin Helene Demuth; die Vaterschaft übernahm offiziell Friedrich Engels.
An der Vollendung seiner stetig vorangetriebenen ökonomischen Arbeiten hinderte Marx seine zunehmende Kränklichkeit. In den Jahren von 1862 bis 1874 litt er an einer Hautkrankheit, die ihn stark behinderte. Heutzutage wird angenommen, dass es sich dabei um Hidradenitis suppurativa handelte.
1881 starb seine Frau Jenny Marx, 1883 Tochter Jenny Longuet. Insgesamt sind fünf von Marx’ Kindern vor ihm selbst verstorben; die beiden ihn überlebenden Töchter beendeten ihr Leben durch Freitod. Marx verstarb am 14. März 1883 im Alter von 64 Jahren in London und wurde – unter Anwesenheit von elf Trauergästen – auf dem Highgate Cemetery begraben. Hier errichtete 1954 die Kommunistische Partei Großbritanniens einen Gedenkstein mit der Inschrift: „Proletarier aller Länder, vereinigt Euch!“ („Workers of all lands, unite!“).