Tema ema, Sunchita Maria Tyson (sündinud Feliciano), oli USA tervishoiu, hariduse ja heaolu osakonna gerontoloog ja Puerto Rico päritolu. Tema Aafrika-Ameerika isa, Cyril deGrasse Tyson (1927<unk>2016), oli sotsioloog, New Yorgi linnapea John Lindsay inimressursside volinik ja Harlem Opportunities Unlimited'i esimene direktor. Tysonil on kaks õde: Stephen Joseph Tyson ja Lynn Antipas Tyson. Tysoni keskmine nimi, deGrasse, on tema isakäe tüdruku nimi, kes sündis kui Altima de Grasse Briti saarel Bronxis.
Astronoom Carl Sagan