Pada masa mudanya ia sempat berpacaran dengan seorang wanita bernama '''Cori Louise''', tetapi tak berlanjut. Yok menikah dua kali. Pertama ia menikah dengan '''Maria Sonya Tulaar''', seorang wanita asal [[Tomohon]], [[Minahasa]], [[Sulawesi Utara]] sekaligus merupakan keturunan [[Minahasa]] darimilik pihak ayah dari Maria serta [[Belanda]] darimilik pihak kakek dari Maria dan [[Jerman]] darimilik pihak nenek dari Maria. Wanita ini sempat dipuja oleh Yok dalam album Koes Plus vol.V dengan lagu ''“Sonya”''. Dari pernikahan beda agama ini ia memperoleh 2 orang anak. Anak sulungnya bernama '''Sari Louise Herning Hapsari''' ([[Sari Yok Koeswoyo]]) yang mengikuti jejaknya sebagai penyanyi dan aktris. Nama Louise diberikannya sebagai kenangan atas nama bekas pacarnya. Anak keduanya bernama Alm. '''Rangga Panji ([[Angga Koeswoyo]]''') yang sempat menjadi pemain gitar dari grup band Junior (Koes Plus Junior). Maria Sonya Tulaar meninggal pada hari Rabu tanggal 26 Desember 1973 karena kecelakaan lalu lintas pada saat mereka baru pulang berlibur pasca merayakan Natal. Kesedihan atas kehilangan istrinya ini sempat ia torehkan dalam sebuah lagu yang berjudul ''"Maria"''. Lagu ini seolah menjadi penutup dari lagu berjudul ''Sonya'' yang pernah dirilisnya bersama Koes Plus pada tahun 1971.
Sepeninggal Maria, Yok kemudian menikah lagi dengan seorang wanita [[Prancis]] yang bernama '''Michelle Beguin'''. Pernikahan kedua ini tidak memperoleh anak. Sang istri berkomitmen untuk lebih fokus merawat dan membesarkan anak-anak Yok sebagai anak kandungnya sendiri.
