Еще в 737 году князь повелел включить путем усыновления своего второго сына Пипина в семейство короля лангобардов. Это произошло как раз в тот год, когда после кончины Теодориха IV в королевстве не было меровингского преемника. Включение сына в королевскую семью и последующая женитьба Карла на высокопоставленной представительнице рода Агилольфингов следует расценивать как серьезные намерения укрепить с помощью семейных уз преимущественное положение рода. И все же это вовсе не означало, что в результате у него уже был в кармане ключ от королевской власти для него самого и его сторонников. Правда, завещание от 739 года засвидетельствовало в момент составления «управление известным Карлом франкской империей», но одно воспоминание о «государственном перевороте» с участием Гримоальда удержало умного и осмотрительного регента от рискованных шагов.
Несмотря на секуляризацию, вызывавшую впоследствии всеобщее сожаление, в то время имело место значительное сближение Карла с церковью и ее институтами. Этот процесс даже можно было истолковывать как благосклонную клерикализацию. В так называемой канцелярии засвидетельствование все больше возлагалось на священнослужителей, а не на светский персонал, капелланы вытесняли референдариев. В 741 году епископ Меца Хродеганг удостоверяет грамоту мажордома. Сына Карла Пипина отправляют на воспитание в Сен-Дени, где захоронены многочисленные представители Меровингов, в том числе последний из них — Хлотарь II. Там же найдет упокоение и сам Карл Мартелл. Обращенность к Риму проявляется в том, что храмы Петра все чаще вытесняют престолы святого Мартина и древние оплоты христианства и притягивают армии паломников прежде всего к местам захоронений апостолов. Здесь ограниченная по охвату территорий франкская поместная церковь испытывает притяжение к матери — церкви Запада.
В последние дни жизни Карл снова огорчается из-за происходящего в Баварии. Обладающий частью баварских земель герцог Одилон, видимо, притесняемый внутренними противниками, в 740 году находит убежище при дворе мажордома и ведет к венцу дочь Карла Гильтруду. Этот шаг, воспринятый столетие спустя как откровенно скандальный, в свое время, по мнению Свангильды и, по-видимому, также Карла Мартелла, был нацелен на сближение обеих семей и снятие напряженности в отношениях между королевством и Баварией, желавшей показать себя независимой. Это привело к тому, что после 743 года сын Карла Пипин и Гильтруда взяли опекунство над родившимся в 741 году Тассилоном.
Тем не менее и второе бракосочетание Карла Мартелла создало для династии массу проблем, которые, правда, по своей широте едва ли идут в сравнение с кризисом преемства 714 года. Так, в 737 году Карл разделил «свою» империю «по совету знати» вначале среди сыновей от первого брака, то есть действуя по призеру отца. Карломану доставались Австразия, Алемания и Тюрингия. Пипину- Нейстрия, Бургундия и Прованс, после походов Карла на юг присовокупленный к франкской зоне господства. Аквитания и Бавария еще не входили в империю Карла.
Если в 714 году мачеха Карла Плектруда в согласии с Пипином II хотела помешать сыну другой женщины участвовать в преемстве, то на этот раз вторая супруга сорвала план мужа о допущении к преемству наследников только от первого брака и заставила Карла согласиться с новым переделом империи, теперь уже полноправным участием их общего сына Грифона. Предполагалось специально для него в центре будущей Франции создать королевство из территорий Австразии, Нейстрии и Бургундии.
Тем самым была бы реализована концепция разрушения старых имперских структур, которые основывались на интеграции трехчастных элементов королевства. Как бы отреагировала на этот план, означавший масштабное вмешательство во властные и имущественные отношения высшей знати, аристократия, вполне можно представить. Но данный проект так и остался неосуществленным. Грифон, которому исполнилось, видимо, пятнадцать лет, когда в 741 году умер его отец, и он, таким образом, считался правоспособным, не мог оттеснить старших братьев, не соответствовавших принципу «ius paternum». Более того, они посадили Грифона под стражу в Шевремоне, центре владений династии в среднем течении Мааса, а его мать заключили в королевский монастырь Шелль под Парижем, настоятельницей которого впоследствии Карл Великий поставил свою сестру Гизелу.