Auch wenn Marisa Tomei nie den Bund der Ehe geschlossen hat, war sie Berichten zufolge einmal mit Logan Marshall-Green verlobt. Laut Daily Mail machte Marshall-Green Tomei Anfang 2013 einen Heiratsantrag, nachdem sie seit 2008 immer wieder zusammen war. Obwohl die Schauspielerin immer wieder betonte, nicht an die Ehe zu glauben, soll sie „Ja“ zu seinem Antrag gesagt haben. Das Paar kam nie vor den Traualtar und trennte sich schließlich, aber das hat die „My Cousin Vinny“-Darstellerin nicht davon abgehalten, im Laufe ihres Lebens immer wieder Liebe zu finden.
Die aus Brooklyn stammende Schauspielerin wurde im Laufe der Jahre mit einer ganzen Reihe berühmter Männer in Verbindung gebracht, darunter „How I Met Your Mother“-Star Josh Radnor und „Iron Man“-Darsteller Robert Downey Jr. Während die Romanzen nicht von Dauer waren, hat sich ihre Freundschaft mit Downey weiterentwickelt und könnte sogar dazu geführt haben, dass Tomei ein Teil des Marvel Cinematic Universe wurde (laut einem Profil in The Guardian von 2017). Dank seiner Empfehlung spielte sie schließlich Tante May Parker in Captain America: Civil War und anschließend in Spider-Man: Homecoming und Spider-Man Far From Home. Die Besetzung dieser Rolle veranlasste Downey dazu, bei einem Auftritt bei Jimmy Kimmel im Jahr 2016 Tomeis massiven Sexappeal zu erwähnen, indem er sagte: „Spider-Man hat eine heiße Tante. My God, just think. Denkt an die Möglichkeiten.“
Showbiz-Fans erfuhren von diesen Möglichkeiten durch den bereits erwähnten Artikel von The Guardian, der die Leser hilfreich daran erinnerte, dass Tomei und Downey einst in Only You die Lippen geschlossen haben und dass sie einst einen „Best Kiss“ MTV Movie Award für eine Szene erhielt, die sie mit Christian Slater in Untamed Heart von 1993 teilte.
„Es ist schön, dass ich als großartige Küsserin angesehen werde“, erklärte sie, während sie über ihre angeblichen Knutschfähigkeiten lachte. „Es geht nur um den Partner, nicht wahr? Und das nur auf der Leinwand. Im wirklichen Leben bin ich ein Sch***.“