En 2008, Riley comenzó a salir con Elon Musk; se casaron en la Catedral de Dornoch en Escocia en 2010.

[5]​[7]​ En julio de 2013 se volvieron a casar.

[8]​ En diciembre de 2014, Musk pidió el divorcio pero luego retiró la petición.

[3]​ El divorcio tuvo lugar finalmente en octubre de 2016.

[12]​ Un año después, en julio de 2023, se hizo público su compromiso.