Musk tinggal di Bel Air, California, bersama lima anaknya. Anak sulungnya meninggal dunia akibat SIDS pada usia 10 minggu.[4]

Pada 13 September 2008, melalui blog peribadinya Justine mengumumkan akan bercerai dengan suaminya, Elon Musk, pengasas PayPal dan SpaceX.[5] Beliau kemudian menulis rencana untuk Marie Claire tentang hubungannya dengan Musk dan peranannya sebagai isteri pertama.[4] Beliau mengaku menjadi "model bekas isteei" dan berkawan baik dengan isteri kedua Elon, Talulah Riley.[6] Namun, Talulah dan Elon bercerai pada tahun 2012.[7]