Tournant le dos aux normes de la féminité de son époque et de sa classe, Mme Du Châtelet investit les territoires masculins de la science et de la philosophie. Intellectuelle hors pair, elle n’en est pas moins coquette et frivole. Mme de Graffigny et l’abbé Le Blanc la décrivent parée de bijoux. Voltaire aussi nous la présente « couverte de diamants » et craint que « son goût pour les rubans et pour les diamants soit presque aussi fort que pour les démonstrations d’Euclide » et l’appelle tendrement « Madame Pompon Newton ».
L’inventaire dressé à Lunéville après sa mort laisse deviner une dame à la pointe de la mode, engageant des dépenses importantes pour ses robes et parures. Une femme de son rang ne pouvait paraître à la cour sans se plier aux règles très exigeantes de l’étiquette en matière d’habillement. On la décrit en revanche à Cirey, avec une robe d’indienne et un vieux tablier noir, les cheveux au naturel.