Uma baleia assassina macho insere seu pênis na vagina de uma baleia fêmea e libera sêmen para inseminar os ovos da fêmea. A abertura vaginal da fêmea está no meio de três manchas perto da extremidade da cauda da baleia corpo. As áreas de cada lado da vagina são fendas da glândula mamária que contêm os mamilos de amamentação, que se retraem quando não estão em uso. Uma única fenda preta cobre um pênis masculino.
As baleias assassinas são os maiores membros da família dos golfinhos. Atingem a maturidade reprodutiva aos 15 anos de idade para mulheres e entre 15 e 21 anos de idade para homens. As fêmeas podem se reproduzir até os 40 anos. Os machos de diferentes grupos lutam pelo direito de inseminar uma fêmea. A fecundação não é garantida na inseminação devido a ciclos semelhantes ao de uma fêmea humana. Geralmente, uma fêmea dá à luz um filhote a cada cinco a sete anos e amamenta os filhotes por dois anos. Tanto os bezerros quanto os machos ficam com a mãe por toda a vida. De acordo com a organização Baleia Assassina, a taxa de mortalidade de baleias assassinas infantis, com os filhotes tendo apenas 50 por cento de chance de sobrevivência durante o primeiro ano. Os grupos são matriarcais em estrutura, portanto, as baleias assassinas jovens também são cuidadas por outros membros, principalmente adolescentes do sexo feminino.
