Las mantarrayas fertilizan internamente a través de las relaciones sexuales. Durante el apareamiento, la raya masculina muerde el disco de la hembra, lo que le permite insertar su corchete, o aleta pélvica modificada, en la cloaca de la hembra. El corchete luego transfiere el esperma al oviducto de la hembra. La raya femenina da a luz a crías vivas.
El embrión fertilizado permanece dentro de la hembra hasta que está completamente desarrollado. Luego se incuba dentro de la madre y nace con vida en un proceso llamado ovoviviparidad. Debido a que el huevo no está adherido a la placenta, depende del saco vitelino y de la pared uterina de la madre para alimentarse.
Las hembras suelen tener de dos a diez crías por camada. Los cachorros recién nacidos son lo suficientemente grandes como para defenderse y encontrar su propia comida.