Тремя годами ранее, в 1768-м, когда Павлу было четырнадцать, Екатерина уже стала задумываться о подходящей для него невесте и составила список претенденток. Характерно, что она подбирала невесту по своему подобию: разумную немецкую принцессу из небольшого княжества. Одной из девушек, привлекших ее внимание, оказалась София Вюртембергская, но Софии ко времени восемнадцатилетия Павла исполнилось только четырнадцать, и она была слишком юной для брака. Императрица переключила внимание на младших дочерей ландграфа Гессен-Дармштадтского. В планы Екатерины входило пригласить в Россию ландграфиню с тремя ее незамужними дочерьми: Амалией, Вильгельминой и Луизой. Им было восемнадцать, семнадцать и пятнадцать, соответственно. Павлу предстояло выбрать одну из них. Как и в случае с самой Екатериной много лет назад, отца девушек приглашать не стали.
Летом 1772 года после того, как Григория Орлова отправили в отставку, отношения Екатерины и ее сына стали налаживаться. Екатерина жила вместе с Павлом в Царском Селе и стала компаньонкой своего сына. Казалось, что отчужденность между ними была преодолена. «В моей жизни не было более радостного времени, чем те девять недель в Царском Селе, которые я провела с моим сыном, ставшим моим милым другом. Кажется, ему действительно доставляло удовольствие мое общество, – писала она своей гамбургской подруге фрау Бильке. – Я вернусь в город во вторник вместе с моим сыном, который не хочет покидать меня и которому я имела честь доставить столько радости, что иногда он даже вскакивал со своего места за столом и садился подле меня». Затем, после того как Павел решил, что Орлов исчез навсегда, Григорий снова появился при дворе. Павел пришел в уныние.
Весной 1773 года три гессенские принцессы и их мать были приглашены в Россию. Сначала они остановились в Берлине, как и в случае с Софией Ангальт-Цербстской тридцать один год назад, Фридрих напомнил, что они не должны забывать о своем немецком происхождении. К концу июня четыре русских корабля прибыли в Любек и повезли немецких гостей по Балтике. Фрегатом, на котором находились три молодые женщины и их мать, командовал лучший друг Павла, Андрей Разумовский, сын друга Екатерины – Кирилла Разумовского. Андрей был очарован средней дочерью, Вильгельминой, она также ответила ему взаимностью.
В Санкт-Петербурге Павлу понадобилось только два дня, чтобы сделать свой выбор, и он совпал с выбором Андрея Разумовского – это была принцесса Вильгельмина. К сожалению, реакция девушки на невысокого, странного молодого человека, предназначенного ей в мужья, была лишена энтузиазма. Екатерина обратила внимание на ее колебания, заметила это и ее мать. Тем не менее дальнейшие события развивались в соответствии с требованиями дипломатического этикета. Как и в случае с самой Екатериной и ее матерью, и будущая невеста, и ее мать спокойно отнеслись к требованию о смене религии. Довольно предсказуемо, что незадолго до свадьбы ландграф написал из Германии письмо, в котором запрещал дочери переходить в православие. Также предсказуемо он сдался уговорам своей жены. 13 августа 1773 года Вильгельмина приняла православие и стала Натальей Алексеевной. На следующий день она была помолвлена с Павлом и стала великой княгиней.
В конце лета стали устраивать банкеты, балы и пикники, на которых Екатерина с удовольствием проводила время в компании ландграфини – энергичной женщины, дружившей с Гёте. Князь Орлов пригласил трех принцесс, их мать, Екатерину и двор в Гатчину, где дал пышный прием: пятьсот гостей обедали на золотых блюдах и севрском фарфоре. Орлов, надеясь вызвать раздражение императрицы, приехавшей в компании нового фаворита, Васильчикова, тут же начал флиртовать с Луизой, самой юной из принцесс. Прусский министр в своем письме в Берлин описывал «необычайное внимание, которое князь Орлов оказывал ландграфине, и ту свободу в обращении, с которой он обращался с принцессами, особенно самой младшей из них».
Свадьба девятнадцатилетнего Павла и семнадцатилетней Натальи произошла 29 сентября 1773 года. За ней последовали десять дней придворных балов, театральных представлений и маскарадов, во время которых на улицах люди пили бесплатное пиво, ели пироги с мясом и смотрели фейерверки, вспыхивавшие в небе над Петропавловской крепостью. Павел торжествовал: казалось, он был на пороге новой жизни и обретал свободу. Наталья утешала себя тем, что Андрей Разумовский теперь всегда будет подле нее.
По мере приближения свадьбы, Никита Панин боролся за возможность удержать влияние над Павлом и его будущей женой. Екатерина понимала, что, женившись, Павел станет менее зависимым от нее, и она хотела, чтобы постепенно он также избавился от влияния Панина. Свадьба Павла была одновременно и предлогом, и возможностью разорвать связь между великим князем и его учителем. Однако с потерей своей роли наставника Панин лишался прочного положения при дворе, которое позволяло ему оставаться там и ежедневно выполнять свои обязанности. В таком случае он терял возможность и дальше оказывать влияние на политические взгляды Павла, что в свое время подтолкнуло, по мнению Екатерины, ее сына к чрезмерному обожанию короля Пруссии – Фридриха II.