Третьим мужем актрисы стал драматург Артур Миллер. Именно этот брак оказался самым продолжительным и продлился более четырех лет. У Мэрилин было огромное число мимолетных романов. Она всегда мечтала иметь детей, но все попытки заканчивались неблагополучно. Самым громким скандалом был слух о романе актрисы с Джоном Кеннеди. Но эта связь так и не нашла доказательств. После смерти актрисы многие известные личности приписывали себе роман со звездой.