Z tego okresu pochodzi miniaturowy portret Marii Józefy wykonany przez włoskiego artystę na płytce z kości słoniowej w kształcie serca, prawdopodobnie należał do jej matki i był noszony jako ozdoba.
Po przedwczesnej śmierci Ferdynanda VI Karol zgłosił pretensje do hiszpańskiego tronu. W czasie uciążliwej podróży z Neapolu do Madrytu cała rodzina zaraziła się odrą. Ostatecznie przybyli do Madrytu w grudniu 1759 roku, gdzie po koronacji ojca Maria Józefa otrzymała tytuł infantki. Hrabia de Fernan-Nuñez, który ją wtedy poznał, opisywał infantkę jako małą, krępą pannę o rysach twarzy podobnych do ojca. Rok po przyjeździe rodziny do Hiszpanii zmarła jej matka Maria Amalia (prawdopodobnie z powodu gruźlicy); Karol III nie ożenił się ponownie. W roku śmierci matki Maria Józefa była ich najstarszym żyjącym dzieckiem, miała jedną siostrę i sześciu braci. Z tego okresu zachował się portret infantki pędzla Antona Raphaela Mengsa.