Мать — Софья Николаевна (в девичестве Синельникова, род. 1843; во втором браке замужем за А. Я. фон Таль, ставшего отчимом Н. Н. Комстадиусу)
Жена — Вера Владимировна (в девичестве Малама, сестра В. В. Малама; 15 марта 1876 — 22 апреля 1948, Франция)[1]; в браке с 1897 года.
Дочь — Софья (1898—1919)
Дочь — Вера (1899—1919)
Дочь — Мария (1900—1968) до революции проживала в собственном доме в Царском селе (ул. Колпинская)
Сын — Николай (1901—1989)
Сын — Владимир (1906—?)
В 1920 году Вера Владимировна с детьми покинула Россию. Несколько лет они жили в Греции, где Вера Владимировна состояла в свите принцессы Елены Владимировны. В 1923 году семья переехала во Францию.
За переправой на Ингульце взор путешественника приятно поражает деревня помещика Комстадиуса, в особенности — богатым и превосходно содержанным садом, который начинается за каменной плотиной.
— А. Афанасьев-Чужбинский, Поездка по Низовьям Днепра (в 1858–1860), Поездка в Южную Россию. Часть I. Очерки Днепра. — СПб., 1863 год.
Также Комстадиусам принадлежало имение Жукля в Черниговской губернии. В 1909 году Николай Николаевич приобрёл участок земли в Мисхоре для постройки дачи «Мурад-Авур». Строительство большого дома, также называемого дворцом, по проекту Николая Петровича Краснова было закончено в 1911 году.