Émilie apoyó años más tarde a su medio hermana cuando esta pidió el reconocimiento de paternidad y la compensación económica correspondiente.Aunque su esposo era “marquis du Chastellet” y ella firmó con ese nombre sus publicaciones, la versión de su apellido como “Châtelet”, que fue introducida por Voltaire, se ha convertido en la habitual.[2] Aunque la familia Du Châtelet no era rica, el matrimonio fue ventajoso para Émilie ya que la elevaba en su posición social y la emparentaba con la nobleza militar.[4] Después de su matrimonio la pareja pasó cierto tiempo en Semur-en-Auxois, pero también vivió en París y otros lugares.El marqués du Châtelet dedicaba bastante tiempo a sus obligaciones en su guarnición, por lo que pasaba largos períodos separado de su esposa.Tras la muerte del padre de Émilie en 1728, esta hizo varias visitas a su madre en Créteil.[2] Émilie tuvo tres hijos en su matrimonio: Gabrielle Pauline en 1726, Louis Marie Florent en 1729 y Victor-Esprit en 1733, quien murió a los pocos meses, en el verano de 1734.Después de ello, Émilie, que tenía por entonces veintiocho años, decidió no tener más hijos, aunque pasados los cuarenta años volvería a quedarse embarazada y moriría a consecuencia del parto.Los otros lugares donde se discutían estas cuestiones eran los cafés de París, pero allí tampoco dejaban entrar a las mujeres.En una ocasión, en 1734, Émilie intentó entrar en el Café Gradot para discutir de matemáticas con Maupertuis.No intentaba engañar a nadie, sino poner en evidencia lo que consideraba una regla ridícula.Ante estas circunstancias, Mme du Châtelet le ofreció refugio en su castillo de Cirey, en el norte del país, donde podía conservar el anonimato y salir rápidamente de Francia si fuera necesario.[8] Cuando Voltaire abandonó sus estudios de física para volver a dedicarse al teatro, Émilie siguió apoyándolo e intentando por todos los medios que sus obras se representaran en las mejores condiciones posibles.[11] El marqués du Châtelet, en los períodos en los que no estaba ocupado en ninguna campaña militar, solía pasar también temporadas en su castillo de Cirey, dedicado a la caza y sin entrometerse en los asuntos de su mujer.[16] Puede parecer extraño que el Marqué du Châtelet accediera a la vida de la pareja en Cirey e incluso la visitara.Con ella se trasladaron su hijo, Voltaire y König, el matemático suizo contratado en aquel momento como su preceptor.La familia permaneció un tiempo en Bruselas y a pesar de que dio sonadas fiestas para introducirse en la nueva sociedad, Émilie continuó con sus trabajos en física newtoniana.En cambio, los sentimientos de Saint-Lambert por Mme du Châtelet parecían menos intensos y mostraba cierta frialdad hacia ella.En ella utilizó sus conocimientos sobre Leibniz, especialmente la distinción entre fenómenos y propiedades inseparables de la sustancia.[7] Inicialmente, había apoyado la posición newtoniana en una nota de su trabajo sobre la naturaleza del fuego, pero cuando esta obra iba a ser publicada pidió a la Academia que eliminara la nota o que incluyera una fe de erratas al final.A su vez, la marquesa publicó una nueva respuesta en Bruselas, en la que se reafirmaba en sus opiniones.Sin embargo, Louis Marie Florent, el hijo de Émilie, lo impidió, por lo que la obra no vio la luz hasta 1779.[29] En este tratado, Mme du Châtelet mostraba una tensión sentimental que podía sorprender en una persona considerada generalmente como una femme savante.[30] Émilie consideraba equivocado reprimir las pasiones y los deseos porque ello alejaba del camino a la felicidad.En cambio, según ella, el estudio nos hace totalmente independientes y por ello “el amor al estudio es la pasión más necesaria para nuestra felicidad; es un recurso seguro contra la adversidad, en una fuente de placer inagotable”.Ella entonces comenzó a traducir del latín los Philosophiae naturalis principia mathematica de Newton para elaborar una versión en francés comentada.[2] Además, añadió a la traducción extensos comentarios y suplementos que facilitaban mucho la comprensión.Consiguió enviarlo a la Biblioteca Real el mismo día en que murió, solo seis después del parto.En cambio, se han conservado solo unas pocas de las cartas que Émilie escribió a Voltaire.Tenía sus cartas encuadernadas en ocho libros con cubiertas de cuero rojo, pero esta correspondencia no se ha encontrado.