武内は2013年40歳で7歳年下の夫・直さんと結婚。4年間不妊治療に通い、20回以上採卵を行なうも望んだ結果を得ることはできなかったそうだ。45歳までは不妊治療を行おうと思っていたが、44歳の時「この流れは変わらないな」と感じ不妊治療をやめることを決断したと言う武内。子どもを産む事には諦めがついたが「子育てに諦めがついてなかった」と語り、養子について調べ特別養子縁組にたどり着いたそうだ。
乃木坂46卒業後、2019年に源田選手と結婚し、現在2人の子を持つ母親の衛藤美彩はVTRを見た後、「私も不妊治療をしていました。2人とも体外受精で産んでいる」と告白。「採卵を20回以上されたって、ものすごいことだと思う」と武内に共感しつつも、「血の繋がりだけじゃない家族の絆」にじーんときたと話す場面も。
また、「体外受精の移植のときに、(受精卵が)光って見えた」とも明かしている。「移植するときモニターで『今、ここですよ』と場所を見せてもらい、『今!』ってピカーンと光った」「その瞬間、お母さんになった実感がすごく湧き上がった」と振り返る衛藤。「体内で起こってることを見れたことで、お母さんになっていいのかな、と強く思った。その日は泣きながら帰った」とも率直な思いを語った。
