Еще в 737 году князь повелел включить путем усыновления своего второго сына Пипина в семейство короля лангобардов. Это произошло как раз в тот год, когда после кончины Теодориха IV в королевстве не было меровингского преемника. Включение сына в королевскую семью и последующая женитьба Карла на высокопоставленной представительнице рода Агилольфингов следует расценивать как серьезные намерения укрепить с помощью семейных уз преимущественное положение рода. И все же это вовсе не означало, что в результате у него уже был в кармане ключ от королевской власти для него самого и его сторонников. Правда, завещание от 739 года засвидетельствовало в момент составления «управление известным Карлом франкской империей», но одно воспоминание о «государственном перевороте» с участием Гримоальда удержало умного и осмотрительного регента от рискованных шагов.
Несмотря на секуляризацию, вызывавшую впоследствии всеобщее сожаление, в то время имело место значительное сближение Карла с церковью и ее институтами. Этот процесс даже можно было истолковывать как благосклонную клерикализацию. В так называемой канцелярии засвидетельствование все больше возлагалось на священнослужителей, а не на светский персонал, капелланы вытесняли референдариев. В 741 году епископ Меца Хродеганг удостоверяет грамоту мажордома. Сына Карла Пипина отправляют на воспитание в Сен-Дени, где захоронены многочисленные представители Меровингов, в том числе последний из них — Хлотарь II. Там же найдет упокоение и сам Карл Мартелл. Обращенность к Риму проявляется в том, что храмы Петра все чаще вытесняют престолы святого Мартина и древние оплоты христианства и притягивают армии паломников прежде всего к местам захоронений апостолов. Здесь ограниченная по охвату территорий франкская поместная церковь испытывает притяжение к матери — церкви Запада.
В последние дни жизни Карл снова огорчается из-за происходящего в Баварии. Обладающий частью баварских земель герцог Одилон, видимо, притесняемый внутренними противниками, в 740 году находит убежище при дворе мажордома и ведет к венцу дочь Карла Гильтруду. Этот шаг, воспринятый столетие спустя как откровенно скандальный, в свое время, по мнению Свангильды и, по-видимому, также Карла Мартелла, был нацелен на сближение обеих семей и снятие напряженности в отношениях между королевством и Баварией, желавшей показать себя независимой. Это привело к тому, что после 743 года сын Карла Пипин и Гильтруда взяли опекунство над родившимся в 741 году Тассилоном.
