Победа при Андернахе возвратила Оттону свободу действий. Он сразу же сделал выводы из того противостояния, которое ему пришлось пережить. Поскольку Людовик IV был связан с заговорщиками, Оттон в 940 году первым предпринял поход во Францию, во время которого в Аттиньи позволил присягнуть себе на верность противникам Людовика под предводительством герцога Гуго Французского. Вступив в том же году с войсками в Бургундию и взяв под свою защиту юного наследника престола Конрада, он начал затем реорганизацию отношений между королевской властью и племенными герцогствами. Герцогство Франкония после смерти Эберхарда вообще не было передано никому в удел — оно было подчинено непосредственно короне и тем самым потеряло свою политическую самостоятельность. Саксонию король также удерживал в собственных руках. Таким образом, связав сначала два герцогства непосредственно с королевской властью, он усилил свое положение. Третье герцогство, Лотарингию, он вверил своему вновь вошедшему в милость брату Генриху. В Швабии и Баварии, герцоги которых выдержали испытание, он пока оставил прежнее правление, но между обоими герцогскими домами и членами королевской семьи были установлены родственные отношения. Сначала брат Оттона Генрих был уже в 938 году обвенчан с Юдифью, дочерью баварского герцога Арнульфа, затем сын короля Людольф в 940 году обручился с Идой, дочерью Германа Швабского. Вдова Гизельберта Герберга, старшая сестра Оттона, должна была, согласно его замыслу, в 939 году выйти замуж за нового баварского герцога Бертольда, однако сочеталась браком с королем Людовиком IV Западнофранкским. Как вскоре выяснилось, эти брачные связи подготовили приобретение племенных герцогств членами королевской семьи. Совершенно очевидно, что в последующие годы Оттон продолжал последовательно добиваться этой цели.
Он не позволил себе сойти с проторенного пути даже тогда, когда его брат Генрих, который не смог удержаться в Лотарингии, в 941 году еще раз подготовил заговор, который должен был принести смерть Оттону и корону Генриху. Однако заговор был своевременно раскрыт, и Генрих, который тщетно пытался спастись бегством, был заключен под стражу в Ингельхейме. На этот раз приговор ему должны были вынести князья. Однако когда Генрих на Рождество 941 года в покаянном одеянии пал ниц перед королем во франкфуртском пфальце, Оттон, чьей высочайшей добродетелью, согласно Видукинду, была «dementia» («мягкосердечие»), и на этот раз простил брата и снова одарил его своей милостью. Это примирение, в котором приняла участие также мать короля Матильда, оказалось долговечным.
Отныне власть Оттона больше не оспаривалась. Первая мощная волна выступлений, вызванных отстранением от власти братьев короля, была остановлена в 941 году, и с укрепившихся позиций Оттон по-прежнему прилагал свои усилия, направленные на установление тесной связи между королевской фамилией и племенными герцогствами. В Лотарингии он после неудачи Генриха сначала назначил герцогом местного графа Оттона, сына Рихвина Верденского, но тому не удалось установить сильную герцогскую власть. После смерти герцога Оттона в 944 году его титул унаследовал граф Конрад Рыжий, имевший богатые владения в районе Вормса и Шпейера и уже многие годы входивший в ближайшее окружение короля. После возведения его в герцогский статус король Оттон установил с Конрадом еще более тесные отношения, обвенчав его предположительно в 947 году со своей дочерью Лиутгардой. Одновременно брат Лиутгарды Людольф сочетался браком с дочерью швабского герцога Идой, с которой был помолвлен совсем юным (в 940 году). Поскольку у отца Иды, Германа Швабского, не было сыновей, этот брак недвусмысленно указывал на то, что Людольфу предназначалось унаследовать после него Швабское герцогство. И действительно, Оттон передал ему герцогство после смерти Германа в 949 году. Еще раньше умер Бертольд Баварский (23 ноября 948 года), и смерть этого герцога Оттон тоже, подобно тому, как сделал это в Лотарингии и Швабии, превратил в повод для подчинения герцогства своему роду — в обход несовершеннолетнего сына герцога Бертольда. Король, очевидно, в соответствии со своим давним планом, наделил Баварским герцогством брата Генриха, связанного через супругу Юдифь родственными узами со старинным герцогским домом Лиутпольдингов.
В итоге все без исключения германские племенные герцогства оказались связаны с королевской семьей. В течение одного десятилетия Оттону удалось реорганизовать отношения между королевской властью и институтом родового герцогства — посредством того, что он или назначал герцогом члена королевской семьи, соединяя его брачными узами с прежней герцогской фамилией, или же с помощью брака связывал владельца герцогства с королевской семьей. Исключение составили Саксония и Франкония, власть над которыми Оттон сохранил в собственных руках.