Genealogia Książę Jakub należy do dynastii Grimaldich, ale w linii męskiej jest potomkiem francuskich hrabiów de Polignac. Jego pradziadek, Pierre, urodził się we francuskiej miejscowości Hennebont i wstąpił do monakijskiej rodziny książęcej po ślubie z Charlotte, nieślubną córką Ludwika II, księcia Monako.
Jego babka ze strony ojca, Grace, pochodziła z Filadelfii w Stanach Zjednoczonych. Była znaną aktorką, a 30 marca 1955 w czasie 27. ceremonii wręczenia Oscarów otrzymała Nagrodę Akademii Filmowej w kategorii Najlepszej Aktorki za rolę Georgie Elgin w filmie Dziewczyna z prowincji. Ojciec Jakuba, książę Albert, zrzekł się swojego amerykańskiego obywatelstwa w wieku dwudziestu jeden lat.
Jego pradziadek John Brendan Kelly został mistrzem olimpijskim w wioślarstwie trzykrotnie w czasie igrzysk olimpijskich w Antwerpii w 1920 roku i w Paryżu w 1924.
Poprzez swojego przodka, Jana Wilhelma Friso, księcia Oranii, Jakub spokrewniony jest ze wszystkimi europejskimi rodami królewskimi i książęcymi.
Matka księcia, Charlene urodziła się na terenie obecnego Zimbabwe, a wychowywała w Republice Południowej Afryki. Rodzina Wittstock ma pochodzenie głównie europejskie, a ich przodkowie wyemigrowali do Afryki w XIX wieku.