Enfants, les Vulcains sont fiancés au cours d'une cérémonie. L'heure venue, les promis, mentalement liés, seront attirés l'un vers l'autre afin d'entamer une relation adulte.

En 2237 à l'âge de 7 ans, Spock est lié par télépathie à la jeune T'Pring. Des années plus tard, alors qu'il sert à bord de l'Enterprise, l'Officier Scientifique l'appelle sa femme, alors que le rite nuptial n'a pas encore été conclu.

En 2267, poussé par les impératifs biologiques du Pon Farr, Spock retourne sur la planète Vulcain, vers T'Pring. Le Pon Farr le prive de toute logique, le plongeant dans une folie temporaire.

Sur Vulcain, Spock accueille T'Pring et la congrégation nuptiale sur l'antique domaine de son clan, à l'occasion du Koon-ut-kal-if-fee (cérémonie du mariage ou du défi). Mais T'Pring préfère Stonn et opte donc pour le combat.

Une fois accompli le rite du Pon Farr, Spock accorde librement T'Pring à Stonn, sans regret. Leur relation était dictée par les traditions vulcaines, et, de toute évidence, T'Pring n'inspire à Spock aucun sentiment profond.

Cependant, le beau sexe a su affecter le Vulcain. En 2262 par exemple, son stoïcisme s'effrite lorsqu'il retrouve une ancienne flamme sur Omicron Ceti III. Leila Kalomi a en effet connu Spock sur Terre, en 2261, et s'est éprise de lui. A l'époque, il n'avait pas pu répondre à son tendre élan, lui expliquant que toute relation amoureuse était exclue entre eux en raison de sa nature même.

Six ans plus tard, Spock est infecté par les spores symbiotiques d'Omicron Ceti III, qui bouleversent ses défenses. Détendu, il regarde passer les nuages dans le ciel en compagnie de Leila, se débarrassant d'un haussement d'épaules de son devoir, au profit d'une vie idyllique au paradis...

Cependant, une fois l'influence des spores contrée, Spock redevient lui-même : Vulcain jusqu'au bout des ongles. Sans un regret, il participe à l'évacuation de la planète. Encore qu'il admette que, avec Leila, il aura « connu le bonheur pour la première fois de son existence... »

Il arrive aussi que, sans influence extérieure, Spock trahisse des émotions que, la plupart du temps, il contrôle étroitement. En 2268, lors d'une mission en territoire Romulien, il fait la connaissance d'une ennemie, comme lui de rang de Commander, et la convainc que son allégeance ne va plus à Starfleet. Il donne ainsi le temps au Cpt James T. Kirk de dérober l'occulteur du vaisseau Romulien.

Spock prétend ne pas être insensible à ses avances et, manifestement, il est sincèrement troublé par sa beauté. Lorsque la Romulienne est ensuite faite prisonnière à bord de l'Enterprise, il exprime des regrets. Mais pour le stoïque Vulcain, le devoir passe avant tout.

Spock est capable admirer la beauté. En 2269, il rencontre l'exquise Droxine, habitant Stratos, la Cité des nuages, et admet qu'elle est une véritable « œuvre d'art ». Il la juge pure et douce, entièrement ignorante des injustices flagrantes qui accablent Ardana. L'intellect du Vulcain attire la jeune femme, mais leur relation restera de l'admiration mutuelle.

En 2269, Spock est plongé cinq mille ans dans le passé de la planète Sarpeidon. En conséquence, il régresse à l'état primitif de ses ancêtres, barbares et belliqueux. Prisonnier de l'ère glaciaire, il tombe amoureux d'une belle exilée, Zarabeth.

Il la croit lorsqu'elle affirme qu'il ne pourra jamais retourner d'où il vient, mais le Docteur McCoy l'aide à comprendre que ses émotions obscurcissent son jugement. Quand les deux officiers reviennent dans le présent, Spock regrette que Zarabeth soit morte depuis des milliers d'années...

La relation du Vulcain avec l'infirmière Christine Chapel est particulièrement ambiguë, car la jeune femme, très éprise, multiplie les efforts pour déjouer ses défenses.

Affectée par le Virus Psi 2000 en 2266, elle avoue son amour à Spock, qui s'efforce de lui résister.

Par la suite, les affaires de cœur du Vulcain sont moins connues. Après sa régénération sur Genesis en 2285, il connaît de nouveau les fièvres du Pon Farr avec le Lieutenant Saavik, jeune Vulcaine rattachée à Starfleet. En raison des circonstances particulières, on ne sait s'il garde ces faits en mémoire.

En 2366, le Cpt Jean-Luc Picard, de l'Enterprise, observe qu'il a assisté au mariage du fils de l'Ambassadeur Sarek des années plus tôt. Mais on ignore s'il se réfère à Spock. En vieillissant, celui-ci, légendaire Officier doublé d'un Ambassadeur respecté, entoure sa vie privée de mystère.