纪尧姆四世的六个女儿中的长女玛丽-阿德莱德成为卢森堡第一位在位女大公。
威廉四世（纪尧姆·亚历山大；法语：Guillaume Alexandre；1852 年 4 月 22 日至 1912 年 2 月 25 日）从 1905 年 11 月 17 日起担任卢森堡大公直至去世。他继承了他的父亲阿道夫。
威廉是新教徒，是拿骚家族的宗教。他娶了葡萄牙的玛丽安妮公主，认为一个罗马天主教的国家应该有一个罗马天主教的君主。因此，他的继承人一直是天主教徒。
在他的叔叔尼古拉斯-威廉王子于 1905 年去世时，拿骚-威尔堡家族中唯一的合法男性是威廉的堂兄梅伦堡伯爵格奥尔格·尼古拉斯（Georg Nikolaus），他是一场大婚的产物。因此，在 1907 年，威廉宣布梅伦贝格伯爵为非王朝，并指定他自己的长女玛丽-阿德莱德 (18941924) 为大公王位的推定继承人。 1912 年父亲去世后，她成为卢森堡第一位在位大公爵夫人，1919 年她自己退位，由她的妹妹夏洛特 (18961985) 继位。夏洛特的后裔统治至今。
迄今为止，威廉是卢森堡最后一位在位期间去世的君主。
玛丽-阿德莱德（Marie Adelheid Thérèse Hilda Wilhelmine；1894 年 6 月 14 日 - 1924 年 1 月 24 日），从 1912 年起担任卢森堡女大公，直到 1919 年退位。她是卢森堡的第一位女大公（继五位大公之后），其自玛丽亚·特蕾莎公爵夫人（1740-1780 年，她也是奥地利女大公和神圣罗马帝国皇后）以来第一位女君主，也是自盲人约翰伯爵（1296-1346 年）以来第一位出生在该领土内的卢森堡君主。
1907 年，她的父亲威廉四世大公将其命名为假定继承人，以防止由于他没有儿子而导致的继承危机，玛丽-阿德莱德于 1912 年成为大公夫人。她在第一次世界大战中统治，并被认为对德国人的支持占领军导致卢森堡以及邻国法国和比利时非常不受欢迎。 1919 年，在议会的建议下，在卢森堡人民的巨大压力下，她于 1919 年 1 月 14 日退位，支持她的妹妹夏洛特（Charlotte），后者在全民公决（1919 年 9 月 28 日）中成功挽救了君主制和王朝。
退位后，玛丽-阿德莱德在意大利的一座修道院退休，之后因身体不适离开。 1924 年 1 月 24 日，她在德国死于流感，年仅 29 岁。