A 38 éves herceg felesége, Stefánia vasárnap hajnalban adott életet a kis Károly János Fülöp József Mária Vilmosnak, aki a második a trónutódlási sorban apja után. Az uralkodóház közleménye szerint a kisfiú 50 centiméterrel és 3,19 kilogrammos súllyal jött világra, és mind ő, mind 36 éves édesanyja remekül van. A legfiatalabb trónörökös érkezését 21 díszlövéssel üdvözlik a Luxembourg városban lévő ősi Thüngen-erődben.
Vilmos a legidősebb fia az uralkodónak, Henrik nagyhercegnek, akinek öt gyermeke van. A kis Károly János Fülöp József Mária Vilmos az ötödik unokája az uralkodónak. A herceg 2012 októberében vette feleségül Stéphanie de Lannoy belga grófnőt, az egyik legrégibb belga nemesi család sarját, aki a házasság által luxemburgi állampolgár lett. A nyitott gondolkodású és Európa-párti Henrik nagyherceg 2000 óta tölti be a kis ország államfőjének tisztségét. A nagyhercegi a királyi és a hercegi közé eső fejedelmi rang.