Uma cascavel se reproduz quando um macho pressiona sua cauda sob a cauda de uma fêmea para inseminar a fêmea. Isso é realizado durante várias horas, quando o macho se deita em cima da fêmea passiva e faz movimentos bruscos com sua parte traseira. A fêmea pode carregar espermatozóides masculinos por até seis meses para fertilizar os óvulos a qualquer momento durante esse período.
Os bebês de cascavel nascem vivos após um período de gestação de 90 dias. Os ovos eclodem dentro do corpo da mãe e as cobras bebês rastejam para fora; isso é diferente de outras espécies de cobras, que normalmente põem ovos nos ninhos antes do nascimento. As cascavéis fêmeas carregam entre quatro e 25 ovos por vez, com um nascimento médio de nove a 10 bebês. Os bebês nascem na primavera ou no outono, e as mulheres se reproduzem a cada dois ou três anos.
Uma cascavel bebê tem cerca de 25 centímetros de comprimento quando nasce. Em vez de um chocalho, o bebê tem uma pequena protuberância na ponta da cauda; o chocalho cresce mais tarde. Uma cascavel bebê tem presas curtas e veneno quando eclode. O réptil é completamente independente de sua mãe ao nascer, e um bebê cascavel deixa a área de seu nascimento dentro de 10 dias após a eclosão. Uma cascavel atinge a maturidade em três anos.