Neal zaszła w ciążę z Cooperem, ale ten namówił ją do przerwania ciąży.
W 1951 roku podczas kolacji u Lillian Hellman Neal poznała brytyjskiego pisarza Roalda Dahla. Pobrali się 2 lipca 1953 roku w Trinity Church w Nowym Jorku. Para miała piątkę dzieci: Olivię Twenty (1955–1962, dziecko zmarło na odrę mózgu), Chantal Tessę Sophię (ur. 1957), Thea Matthew (ur. 1960), Ophelię Magdalenę (ur. 1964) i Lucy (ur. 1965).
W czasie ciąży z Lucy w 1965 roku, Neal pękł tętniak mózgu, co spowodowało zapadnięcie w śpiączkę na trzy tygodnie. 4 sierpnia 1965 roku urodziła zdrową córkę. Neal i Dahl byli małżeństwem przez trzydzieści lat, małżeństwo zakończyło się rozwodem w 1983 roku, po ujawnieniu romansu Dahla z przyjaciółką rodziny, Felicity Crosland.
Filmografia Filmy fabularne 1949: The Hasty Heart jako siostra Parker 1949: John Loves Mary jako Mary McKinley 1949: The Fountainhead jako Dominique Francon 1950: The Breaking Point jako Lenora Charles 1950: Three Secrets jako Phyllis Horn 1950: Bright Leaf jako Margaret Jane Singleton 1951: Week-End with Father jako Jean Bowen 1951: Dzień, w którym zatrzymała się Ziemia (The Day the Earth Stood Still) jako Helen Benson 1951: Operacja Pacyfik (Operation Pacific) jako Mary Stuart 1951: Raton Pass jako Ann Challon 1952: Something for the Birds jako Anne Richards 1952: Kurier