Условия были не слишком выгодны для Курляндии, но как раз в это время русские войска закончили завоевание Прибалтики: в июне сдался Выборг, в июле — Рига, в августе — Пернов, в сентябре — Ревель. Долго уговаривать послов не пришлось: они пошли бы на любой брачный вариант, дававший Курляндии избавление от многолетней и разорительной войны «под рукой» могущественного соседа; к тому же Пётр милостиво согласился освободить герцогство от военных постоев и контрибуций.

Весной 1710 года Пётр I разрешил бежавшему от шведов в Пруссию Фридриху Вильгельму вступить в управление собственным герцогством, а его послам — прибыть в Петербург для завершения переговоров о браке. Надежду курляндских и прусских дипломатов на получение герцогом в управление «генерал-викариата» Лифляндии и материальной помощи царь решительно разрушил. Приданое Анны составили 200 тысяч рублей, из которых 160 тысяч практичный Пётр сразу же направил на выкуп заложенных герцогских имений. Царь пообещал герцогу защищать его владения от внутренних и внешних врагов, взамен герцогство должно было соблюдать нейтралитет во всех войнах и пропускать через свою территорию русские войска.

Кроме того, были предусмотрены и печальные обстоятельства — возможно, потому, что здоровье герцога вызывало опасения. Одна из статей — к несчастью, оказавшаяся востребованной — предполагала: «Буде же светлейший герцох, князь по смерти детей по себе не оставит, а её высочество, супруга его, во вдовстве пребывати во весь живот свой соизволит, то обещает оный в засвидетельствование усердной своей ко оной любви и склонности княжеской особе достойное вдовское жилище и замок и по сороку тысяч рублёв на год на пропитание; против того же обещает светлейший герцох своей пресветлейшей супруге на её ручныя и одежныя денги по пятнатцати тысяч рублёв погодно из княжой казны во весь живот ея по четверти года выдавать и сверх того её двор и служителей (в которых учреждении, приёме и премене оный себе свободныя руки имети удерживает) всем и по особливо жалованье платить и содержание давать». На том и порешили. 29 августа Петром и Анной была подписана «грамота» о бракосочетании.

Надо было и невесту показать. Увы, портрета Анны в юности нет, но в том же 1710 году секретарь датского посланника Расмус Эребо назвал её «очень красивой и умной девушкой, [отличавшейся] особенною кротостью и благожелательностью». В июле царь повелел катать Анну с сестрами по Неве на шлюпке, а в августе отправил её вместе с прибывшим герцогом на «экскурсию» в Шлиссельбург — с ночёвками в палатках, где «по русскому обычаю всю ночь шла жестокая попойка»; в сентябре жених с невестой и гостями присутствовали при представлении «картины морского сражения» (были сожжены два старых судна).

Фридрих Вильгельм прибыл в Петербург не в лучшей форме, и его министры заикнулись было о переносе свадьбы. Однако Пётр торопился в поход на турок и медлить не желал. 31 октября 1710 года бракосочетание состоялось; государь был и распорядителем — «обер-маршалом», и посажёным отцом невесты. Петра не смутило нежелание местоблюстителя патриаршего престола митрополита Стефана Яворского венчать курляндского «лютора» с русской царевной по православному обряду — по приказу царя обряд совершил его духовник архимандрит Хутынского монастыря Феодосии Яновский, которому пришлось спешно заучивать фразы на латыни для обращения к герцогу.

Торжество прошло с надлежащей «магнифициенцией»: Пётр с компанией шаферов — гвардейских и морских офицеров — явился в резиденцию герцога на завтрак; кортеж лодок по Неве доставил жениха и невесту во дворец Меншикова. С пристани «свадьба направилась в таком порядке: впереди шла музыка со всевозможными инструментами; за [нею] шафера; потом жених между своим [посажёным] отцом и [наречённым] братом, [то есть] царём и вице-адмиралом Крейцем; далее невеста в белом бархатном одеянии с пышным венцом из драгоценных камней на непокрытой голове и с подбитою горностаем царскою бархатною мантией на плечах, подол которой с боков несли два офицера. Невесту вели генерал-адмирал и великий канцлер Головкин; первый держал её за правую, [второй] за левую руку. За невестою беспорядочной толпой шли дамы. Недалеко [от пристани], вправо от пути, которого держалась свадьба, были расставлены рядами фейерверочные рабочие в разнообразных весьма забавных шутовских нарядах, с палками и ракетами в руках».

Венчание состоялось, как говорит походный журнал царя, в «полотняной церкви», спешно поставленной в недостроенном дворце. Затем Пётр повёл молодых в зал и посадил их за стол под балдахин из алого бархата. Анонимный немецкий автор, издавший в 1713 году своё сочинение о путешествии в новую российскую столицу, описал торжество:

«Гостей угощал лично его царское величество, в качестве обер-маршала, вместе с 24-мя маршалами (или, как их называли, шаферами), которые все, равно как и он сам, ходили вокруг столов, имея навязанную на правой руке, в знак своего звания, кокарду из брабантского кружева с разноцветными лентами. Царь провозглашал тосты за здоровье стоя и был, как казалось, в очень весёлом расположении духа; кубки с вином подносили гостям, по русскому обычаю, шаферы (частию из флотских капитанов), а за свадебным столом кушанье подавал первый камергер его величества. При питии каждого здоровья стреляли или из расставленных на плаце перед Меншиковскими палатами 15-ти чугунных шестифунтовых и 15-ти же медных пушек, залпом из 11-ти или 14-тью выстрелами с царской шаутсбенахтской яхты Лизеты, стоявшей тут же на реке и расцвеченной снизу до верха пёстрыми флагами и вымпелами.

После обеда до глубокой ночи продолжались польские и французские танцы; около же 2-х часов пополуночи его царское величество с знатнейшими из гостей отвёл новобрачных в спальный покой, где они, с кавалерами и дамами, сели за стол, на котором стояли конфекты, и выпили по несколько кубков вина. Спустя четверть часа все встали; новобрачные удалились в особо приготовленные для их раздевания комнаты, прочее же общество разъехалось по домам, после чего привели к брачному ложу сперва молодую вдовствующая царица с принцессами, а потом молодого сам царь».

На следующий день торжество продолжалось. После семнадцати заздравных чаш под пушечную пальбу гостей ожидал сюрприз, «…по окончании [обеда], — поведал датский посланник Юст Юль, — в [залу] внесли два пирога… Когда [пироги] разрезали, то оказалось, что в каждом из них лежит по карлице. Обе были затянуты во французское платье и имели самую модную причёску. Та, что [была в пироге] на столе новобрачных, поднялась в пироге, сказала по-русски речь в стихах так же смело, как на сцене самая привычная и лучшая актриса. Затем, вылезши из пирога, она поздоровалась с новобрачными и прочими [лицами,] сидевшими [за их столом]. [Другую] карлицу — из пирога на нашем столе — царь сам перенёс и поставил на стол к молодым. Тут заиграли менуэт, и [карлицы] весьма изящно протанцевали этот танец на столе перед новобрачными».

Вечер завершился фейерверком, установленным на плотах на Неве: «Сперва на двух колоннах [загорелось] два княжеских венца; под одним стояла [буква] F, под другим А, а посредине, между венцами, V. Потом [появились] две пальмы со сплетшимися вершинами, над ними горели слова: “любовь соединяет”. Далее показался Купидон в рост человеческий с крыльями и колчаном на раменах; замахнувшись, он держал над головою большой кузнечный молот [и] сковывал вместе два сердца, лежащие перед ним на наковальне. Сверху горела надпись: “из двух едино сочиняю”». Сам Пётр объяснял окружающим значение каждой аллегории и, как обычно, усердно «трактовал» гостей — по его собственному выражению, «до состояния пьяного немца».