По воспоминаниям Н.А. Мудрогеля, первого хранителя Третьяковской галереи, рама была создана приятелем художника Василия Пукирёва рамочником Гребенским, имевшим свою рамочную и позолотную мастерскую в Москве. «Когда Пукирёв написал эту картину, Гребенский решил сделать для нее раму “каких еще не было”… Третьякову рама так понравилась, что он стал заказывать рамы Гребенскому. Для всех этюдов художника А.А. Иванова, например, рамы сделаны им». Самого Гребенского В.В Пукирёв изобразил на картине «Неравный брак» рядом со своим другом живописцем и рисовальщиком П.М. Шмельковым, позади жениха. Возможно, впоследствии Гребенский работал в столярной мастерской при Третьяковской галерее. По заказу Павла Михайловича Третьякова он изготовил в 1871 году обрамление для картины Алексея Саврасова «Грачи прилетели», а также оформил в рамы около 70 этюдов Александра Иванова.

Листели рамы картины «Неравный брак» украшены резным накладным орнаментом из крупных цветов и листьев, перевитых сухим стеблем плюща, – ручная трудоемкая работа в технике прорезной резьбы. Декор на раме завершает художественный образ, созданный Василием Пукирёвым, и акцентирует внимание зрителя на контрасте юности и старости: свежести едва распускающегося бутона и дряхлости засохшего стебля старого плюща. Картину и раму объединяет мотив флердоранжа. Флердоранж (flour d 'orange (франц.) – цветок апельсина, редкий и дорогой, он расцветает весной и символизирует нежность, юность, невинность. Бутоны в венце и на корсаже белого атласного платья невесты «раскрываются» в углах и на листелях уникальной рамы. Но эти нежные цветы «душит» сухой, отживший свой век стебель. Так тема противоестественного, насильственного и гибельного союза молодости и старости продолжается в декоре рамы.

Из-за уникальности и хрупкости рельефной резьбы на раме, создающей определенные сложности при транспортировке, картина никогда не покидает залы Третьяковской галереи.