Os bezerros da baleia azul nascem após períodos de gestação de 10 a 12 meses. Eles amamentam por 6 a 7 meses, e o período total de parto é de 2 a 3 anos. As baleias azuis atingem a maturidade sexual entre 5 e 15 anos de idade. A expectativa de vida exata não é conhecida, mas contando as camadas dos protetores de ouvido de uma baleia morta, os cientistas estimaram que um espécime de baleia azul atingiu a idade de 110 anos.
Os bezerros da baleia azul pesam até 3 toneladas ao nascer e medem até 7 metros de comprimento. O leite rico da mãe contém de 35 a 50% da gordura do leite, e os filhotes de baleia consomem cerca de 50 galões por dia, ganhando peso a uma taxa de até 10 libras por hora ou 250 libras por dia. No momento em que o bezerro é desmamado, ele tem mais de 15 metros de comprimento.
As baleias azuis fêmeas são geralmente maiores que os machos. No hemisfério norte, quando atingem a maturidade sexual, os machos têm de 20 a 20 metros de comprimento e as fêmeas de 21 a 23 metros de comprimento. Ambos os gêneros são ligeiramente maiores no hemisfério sul. Eles acasalam do final do outono ao final do inverno. As baleias azuis geralmente viajam sozinhas ou em pares, embora em áreas onde a comida é abundante, muitas podem ser vistas próximas umas das outras.