D. João V casou em 9 de Julho de 1708 em Viena, na catedral de Santo Estêvão, com D. Maria Ana (nascida em Lintz em 7 de Setembro de 1683, que morreria em 1754 no paço de Belém, em Lisboa). Era a terceira filha do imperador Leopoldo I (1640–1705) e de sua terceira mulher Eleonora Madalena Teresa de Neuburg-Wittelsburgo (1655–1720), princesa palatina, filha de Filipe Guilherme, Conde de Neuburgo, Eleitor do Palatinado, e de Elizabeth Amalia de Hesse-Darmstadt. Era irmã portanto dos imperadores José I e Carlos VI. Foi trazida a Lisboa por uma armada de 14 naus do conde de Vilar Maior, Fernão Teles da Silva.
Desde 6 de junho de 1708 dia de Corpus Domini fizera entrada pública em Viena (chegado desde 21 de fevereiro) Fernão Teles da Silva, 3° conde de Vilar Maior, embaixador de D. João V para pedir a mão de sua prima, Sereníssima arquiduquesa D. Maria Ana Josefa Antônia de Áustria. Mariana seria regente de Portugal em 1716 e entre 1749 e 1750, nos últimos anos de vida do marido. Teve seis filhos, entre os quais a infanta, depois Rainha, D. Maria Bárbara de Bragança (esposa de D. Fernando VI de Espanha), D. Pedro III de Portugal (esposo de D. Maria I de Portugal) e D. José I de Portugal.
Comenta o livro «O amor em Portugal» que «Mariana d´Austria chegou com seus jesuítas, seus cães, a sua fealdade, seus cravos holandeses». O Rei casou. Em Lisboa, houve preparações extraordinárias para a bênção nupcial, em 28 de Outubro, com arcos de triunfo, enorme magnificência. «Capela sob D. João IV, cavalariça sob Afonso VI, mosteiro sob Pedro II, a corte de D. João V surgiu, nova, e se formaram dois partidos; o da moda nova, chefiado pelo conde da Ericeira, D. Francisco Xavier de Meneses, homem elegante e jovial que queria que as senhoras se deixassem ver e conversassem nas antecâmaras, que jogassem e bailassem; e o da moda velha, pelo conde de Vimioso, azedo e formalista, devoto e taciturno, o lar igual a um mosteiro, a virtude igual a clausura, a mulher igual ao diabo; pregando retiro, silêncio e recato e detestando o comércio entre senhoras e cavalheiros. No dia de São Carlos, as salas dos Tudescos, dos Embaixadores e dos Leões se abriram e inundaram de luz, enchendo-se de panos de rás, as damas entraram aos bandos, tímidas, acanhadas, pois pela primeira vez desde D. Manuel homens e mulheres se cortajaram nas salas do Paço. A Rainha tocou cravo; dançou a infanta D. Francisca, gorda, corada e empoada. Desde esse dia, houve profunda modificação na moral da Corte, sedução, graça, elegância, intriga.» Tanto que em 10 de Novembro de 1708 D. Luís Manuel da Câmara escreveu em carta a D. Luís da Cunha: «Houve um baile no dia de São Carlos em que dançaram e cantaram as damas do Paço na presença de damas e fidalgos; el-Rei está teimando em estrangeirar o nosso país e não sei até onde acabará.»
Dois anos passaram sem filhos, o rei fez voto a Santo Antônio – em 1711 começariam a nascer os cinco filhos que teriam. O Rei mandou construir, em ação de graças, o Convento de Mafra, inaugurado em 1744 pelo Papa Bento XIV; quatro anos mais tarde, receberia desse mesmo papa o título de Sua Majestade Fidelíssima, extensível aos seus sucessores (tal como os títulos de Sua Majestade Católica em Espanha e Sua Majestade Cristianíssima em França). Foi também no seu reinado que a Santa Sé atribuiu a Lisboa a dignidade de Patriarcado, a par de Roma e de Veneza, tornando-se assim o arcebispo lisboeta D. Tomás de Almeida um dos três patriarcas do Ocidente.