Yıldırım Bayezid'in Yahşi Bey, Savcı Bey, Şehzade Yakup Çelebi, Şehzade İbrahim Çelebi, Nefise Hatun ve Sultan Hatun olmak üzere toplamda 6 kardeşi olduğu bilinir. Şehzade İbrahim ve Sultan Hatun hakkında pek bir bilgi yoktur.
Yakup Çelebi, I. Murad'ın Fûl- Dâne Hatun'dan olma oğludur. 1359 doğumlu olduğu bilinen Şehzade Yakup Çelebi, Yıldırım Bayezid'in ağabeyidir. Karesi de sancak beyliği görevi yapmıştır. Küçük yaşlarda askeri ve idari eğitimlere başlamış, savaşlarda babasının yanında yer almıştır. Bundan dolayı kahramanlığı, cesareti ile bilinir. Özellikle I. Murad'ın son çıktığı sefer olan Kosova Savaşı'nda büyük etki yaratmıştır. Savaş sırasında babasının ölmesi üzerine tahta Yıldırım Bayezid geçmiştir. Ancak Yakup Çelebi ile taht mücadelesine girmemek için paşalar ve Yıldırım Bayezid tarafından boğularak öldürülmüştür.
Bir diğer kardeşi ise Fûl- Dâne Hatun'dan olma Savcı Bey'dir. I. Murad'ın en küçük şehzadesidir. Diğer şehzadelere göre çevresinde oldukça fazla taraftarı olduğu bilinir. Bizans İç Savaşı sırasında çıkardığı büyük isyan ile tarihe geçmiştir. I. Murad, o sıralar V. İoannis ile Anadolu'ya sefere çıkmıştı. Babasının İstanbul'dan ayrılmasına fırsat veren Andronikos, ayaklanma çıkarıp kendini imparator ilan etti. Bu ayaklanmaya Savcı Bey'de katılıp o da kendini Osmanlı padişahı olarak ilan edip, hutbe okuttu. I. Murad'ın ordusu ile Savcı Bey ve Androkinos'un ordusu bir çarpışma yaşadı. I. Murad'ın ordusu bu çarpışmayı yendikten sonra, Savcı Bey kaçarken yakalandı. Ceza olarak gözlerine mil çekildi. Daha sonra ise boğdurularak idam edildi.
Yıldırım Bayezid'in kız kardeşlerinden biri olan Nefise Melek Hatun, Karamanoğlu Halil Bey'in oğlu olan Alâeddin Bey'in eşidir. Yıldırım Bayezid'in padişahlığı döneminde Konya kuşatıldığı zaman kocası için kardeşinden af dilemiştir. Daha sonra eşi Ankara kuşatmasında ölmüştür. I. Bayezid ise kız kardeşini ve çocuklarını Bursa'ya göndermiştir. Kabri ise Hatunıyye Medresesi'nin yanında ki türbededir.