Le orche, come tutti gli altri mammiferi, si riproducono attraverso la riproduzione sessuale, che richiede l'unione di uno spermatozoo di orche maschili con un uovo di femmina di balena assassina. Una volta che il concepimento avviene, l'uovo fecondato si sviluppa in un giovane mammifero che rimane nell'utero della madre per circa 17 mesi prima di nascere.
Dopo aver raggiunto la maturità sessuale, le balene assassine di solito danno alla luce un solo vitello una volta ogni tre o cinque anni, in parte perché le orche assassine hanno un periodo di gestazione così lungo. Inoltre, la progenie delle orche dipende dal latte materno per circa due anni dopo la nascita.
Nonostante la grande cura prestata dalle loro madri, solo circa la metà dei polpacci assassini sopravvive al loro primo anno di vita. Le balene assassine impiegano circa 15 anni dalla nascita per raggiungere la maturità sessuale e le orche femminili di solito smettono di riprodursi quando hanno circa 40 anni, sebbene possano vivere fino a 80 anni. Le femmine più anziane che non riescono più a riprodurre aiutano a proteggere i vitelli delle femmine più giovani e anche a socializzare le giovani orche.
Le balene assassine spesso smettono di riprodursi quando le loro condizioni di vita non sono favorevoli. La mancanza di cibo, l'inquinamento e l'esposizione a suoni forti che limitano la loro capacità di comunicare sono tutte condizioni che possono impedire alle orche di accoppiarsi o crescere giovani. Le orche non si riproducono se non ci sono compagni adatti disponibili al di fuori del proprio gruppo o gruppo sociale.
