Thông tin về vợ con anh hùng, đại tá tình báo Phạm Ngọc Thảo không nhiều, cũng có thể để bảo vệ cho người thân của ông. Chỉ biết rằng ông và vợ có 7 người con, hiện đều sinh sống ở Mỹ.
Theo nhiều thông tin mình tổng hợp được, vợ ông là bà Phạm Thị Nhiệm (chỗ lại nói Phạm Thị Nhiên), quê Diễn Châu, Nghệ An. Bà là con thứ của cụ Phạm Thâm, đậu Cử nhân năm 1909, từng là Huấn đạo ở huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An. Cụ Phạm Thân có 11 người con, đều tài giỏi và có học hành. Trong số đó có ông Phạm Thiều (1904 – 1986) là một giáo sư, nhà nghiên cứu Hán Nôm, nhà ngoại giao và chính trị Việt Nam. Ông còn có bút danh Triệu Lực, Miễn Trai. Hiện Phạm Thiều được đặt tên cho các con đường ở quận 7, TP.HCM và tại quận Sơn Trà thành phố Đà Nẵng.
Còn bà Phạm Thị Nhiệm cũng là một nữ trí thức tiêu biểu tham gia kháng chiến ở Nam bộ. Kết hôn với nhà tình báo Phạm Ngọc Thảo năm 1949. Cuộc đời bà Nhiệm rời xa quê hương, xa cha mẹ và xa anh em ruột từ khi trưởng thành cho đến những năm sau giải phóng mới có dịp về thăm quê, thăm người thân.
Được biết ông đã đưa vợ con sang Mỹ sinh sống từ trước khi cuộc đảo chính nổ ra, có thể để bảo vệ cho gia đình. Nên nhớ, ông là điệp viên đơn tuyến, nên không ai biết ông là người cộng sản, ngay cả những người hoạt động cách mạng, chỉ có CIA và sau này chính quyền VNCH nghi ngờ ông mà thôi.
Sau này, nhà báo Hoàng Hải Vân đã đi tìm các nhân chứng nói về anh hùng Phạm Ngọc Thảo, trong đó ông Mười Hương (tức nhà tình báo bậc thầy Trần Quốc Hương (1924 – 2020) thì vừa nói đến Phạm Ngọc Thảo đã khóc như một đứa trẻ. Lần đầu gặp ông, khi được hỏi vì sao Phạm Ngọc Thảo được công nhận liệt sĩ và phong anh hùng chậm như vậy, ông nức nở:
“Phong anh hùng 10 lần cho Phạm Ngọc Thảo cũng xứng đáng, nhưng chưa thể được, vì vợ con Thảo đang ở Mỹ. Khi chiếu phim Ván bài lật ngửa, tôi gọi cho ông Trần Độ (lúc ấy làm Trưởng ban Văn hóa Văn nghệ T.Ư – TN) bảo hãy cấm cái phim đó đi, đừng làm hại vợ con Phạm Ngọc Thảo”.
Mười Hương
Ông Phạm Xuân Ẩn từng nói rằng, sau khi Phạm Ngọc Thảo bị giết chết, chính quyền Nguyễn Văn Thiệu đã đề nghị chính quyền Mỹ trục xuất vợ con ông Thảo, lúc đó ở Mỹ có một cuộc vận động bảo vệ vợ con ông Thảo, ngay cả những nhà báo Mỹ chống cộng cũng phản đối sự trục xuất này, vì vậy mà vợ con ông Thảo vẫn bình an vô sự cho đến bây giờ.