Вне семьи самым близким человеком для императрицы стала фрейлина Анна Александровна Вырубова (1884-1964). Это была, по воспоминаниям современников, неуклюжая, полная некрасивая молодая женщина на 12 лет младше Александры Федоровны. Она происходила из известной семьи Танеевых. Ее отец, Александр Сергеевич Танеев, был главноуправляющим канцелярии императора и приходился дядей знаменитому композитору Сергею Ивановичу Танееву. В их доме бывали министры, артисты, музыканты и светские особы. Анна в юности занималась в привилегированном танц-классе, где ее партнером был родственник императорской семьи молодой князь Феликс Юсупов. Впоследствии, став доверенной фрейлиной царицы, Вырубова явилась главной посредницей в знакомстве и расширении отношений царской семьи с Григорием Распутиным. По стечению обстоятельств она избежала страшной участи, постигшей многих приближенных Романовых после революции, и в 1920 г. сумела эмигрировать. Ее мемуары «Страницы из моей жизни» считаются ценным источником для восстановления подробностей последних лет жизни императорской семьи. Известен, в основном благодаря содержащейся в нем скандальной информации об отношениях царской семьи с Распутиным, так называемый «Дневник» Вырубовой, который в действительности является фальшивкой.
Знакомство Танеевой с императрицей произошло в 1901 г., когда семнадцатилетняя Анна серьезно заболела и попала в больницу. Александра Федоровна навестила дочь придворного сановника, и они понравились друг другу. После выздоровления Анна Танеева была представлена при дворе, у нее обнаружился талант к пению и игре на рояле, что так ценила императрица, и они вместе часто исполняли дуэты.
Искреннее восхищение Александрой Федоровной, ее благородством и страданием соединялось в Танеевой с врожденной способностью к лести и сильным желанием быть рядом с троном. Императрица не замечала этого, она нуждалась в преданной подруге, которая всегда соглашалась с ее мнением, но близкие к семье Романовых люди относились к новой фаворитке царицы неоднозначно. Дочь придворного врача Татьяна Боткина в своих воспоминаниях, написанных после революции, дает ей такую характеристику: «Я помню Вырубову, когда она приходила с визитом к моей матери. Она была розовощекой, полной, вся в пушистых мехах. Она показалась мне чересчур приторной, когда болтала и обнимала нас, и мы не очень любили ее».
Анна Танеева превратилась в Анну Вырубову при участии императрицы. В 1907 г. за ней стал ухаживать участник Цусимского сражения лейтенант флота Александр Вырубов. Анне он не нравился, и она не хотела выходить замуж, но ее уговорила Александра Федоровна, которой хотелось устроить счастье своей протеже. Императрица и император были свидетелями на этой свадьбе, но через несколько месяцев молодые супруги разошлись. Вырубов был бездарным моряком и слабохарактерным человеком. По его вине утонул корабль, которым он командовал. Вырубов заболел нервным расстройством и больше не нуждался в обществе своей супруги. Официального развода не было, но Вырубовы больше не жили вместе.
Царская чета, чувствуя себя виноватой в том, что случилось с молодой фрейлиной, пригласила ее отправиться с ними в двухнедельный ежегодный круиз по Балтийскому морю, к финским берегам. Во время этого короткого путешествия их отношения так укрепились, что Вырубова стала почти членом императорской семьи. Из Петербурга она переселилась в Царское Село, где к ее услугам предоставили небольшой коттедж. Вырубову не смущало, что этот домик считался летним, у него не было фундамента и зимой пол покрывался инеем, зато она находилась рядом с императрицей. Анна разделяла с царской семьей все радости и горести. Николаю и Александре больше всего нравилось, что, в отличие от других придворных и родственников, Вырубова всегда соглашается с их мнением (оба не любили, чтобы им возражали). Императорская чета, к своему несчастью, не замечала или не хотела замечать, что Анна говорит то, что они хотят слышать, а не то, что есть на самом деле.
Вырубова была странной фавориткой. От царской семьи она не требовала ни титулов, ни должностей, ни денег. Правда, императрица оплачивала ее платья и время от времени давала несколько сотен рублей на расходы. Свое скромное для царской любимицы состояние Вырубова почти целиком потратила в годы Первой мировой войны на сооружение одного из госпиталей в Царском Селе.
Некрасивая, не слишком умная, недостаточно образованная Анна Вырубова вызывала при дворе общее раздражение. В этом отчасти была виновата Александра Федоровна, которая не подпускала к себе и к своей семье великих княгинь и княжон, состоявших с императором в прямом родстве, зато почти ежедневно по-родственному тепло и запросто принимала фаворитку. Многие придворные считали, что у императорской семьи должны быть более достойные и представительные друзья. Французский посол в России Морис Палеолог, возмущаясь в своих мемуарах примитивностью и безвкусием Анны, практически выражал общее мнение по этому поводу: «Не было еще царского фаворита, выглядевшего более скромно. Она была плотной, грубо и широко скроенной, с лоснящимися волосами, толстым носом, полным невинным лицом с розовыми щеками, широкими, поразительно ясными глазами и полными мясистыми губами. Она была всегда очень просто одета и ее дешевые украшения имели провинциальный вид».
Александра Федоровна, наоборот, ценила в Вырубовой простоту и бескорыстие. Императрица не терпела никакой критики в адрес своей подруги и всегда с удвоенным ожесточением ополчалась против ее противников. Чтобы оградить юную протеже от интриг и козней двора, она до 1904 г. не давала ей официального статуса фрейлины. В те времена императрица говорила: «Я никогда не дам Анне официального места. Она мой друг, и я желаю сохранить ее таковой. Наверное, императрица пока еще имеет право женщины выбирать себе друзей». Но в начале русско-японской войны, когда Александра Федоровна начала играть более активную роль в политике и ей понадобился доверенный помощник, она все-таки сделала Вырубову фрейлиной.
Участие Анны в политических делах, пусть и в роли «проводника» или «идеальной граммофонной пластинки», как отзывались о ней современники, сделали ее мишенью для нападок как со стороны аристократии, так и со стороны русских революционеров. Ей приписывали развратное поведение, организацию отвратительных оргий в императорском дворце, говорили, что она на пару с Распутиным гипнотизировала царя, парализуя его волю, травила его наркотиками и завлекала в пучину разврата. В столице ходили слухи, что Вырубова сожительствует одновременно с Николаем II и Распутиным и крутит обоими по своей воле. К изумлению общества, когда этого «монстра» министр юстиции Временного правительства в 1917 г. наконец посадил за решетку, все эти обвинения рассыпались, как карточный домик. Защищая себя, Вырубова потребовала медицинской экспертизы. Обследование, проведенное в мае 1917 г., показало, что «злой гений разврата», «Распутин в юбке» оказалась девственницей (Вырубов был беспомощен не только как командир корабля, но и как супруг). Однако отрицать дурное влияние Анны на императрицу, видимо, все же не следует. Она не противостояла ложным идеям и неверным поступкам императрицы, а горячо поддерживала их, чем укрепляла в уверенности собственной правоты, уверенности, пагубной для семьи Романовых и Российской империи.