Życie prywatne Był dwukrotnie żonaty. Jego pierwsza żona, Sondra Kerr, z którą wziął ślub w 1961 dała mu dwójkę dzieci: syna Noaha (ur. 1965) i córkę Delinah (ur. 1966). Para rozwiodła się w 1983. W 1999 Robert Blake poznał Bonnie Lee Bakley znaną z kontaktów ze starszymi, zwłaszcza zamożnymi i sławnymi gwiazdami kina. W okresie ich spotkań, Bonnie Lee Bakley była również widywana z Christianem Brando, synem Marlona Brando. Kiedy zaszła w ciążę, powiadomiła o przyszłym ojcostwie obu partnerów. Początkowo dziecko zostało nazwane „Christian Shannon Brando” a Bakley twierdziła, że to Christian Brando jest jego ojcem. Wątpliwe jednak dowody tego faktu zostały podważone przez test DNA, którego zażądał Robert Blake. Po udowodnieniu jego ojcostwa para pobrała się 19 listopada 2000 r. a dziecku zmieniono imię na „Rose”. Było to drugie małżeństwo dla Blake’a, dla Bakley – dziesiąte. Pomimo zawartego związku małżeńskiego Bakley mieszkała w niewielkim domku dla gości sąsiadującym z domem męża w Studio City w Kalifornii, podlegającym terytorialnie pod San Fernando Valley.