La mayoría de los milpiés se reproducen sexualmente a través de la fertilización interna. El método preciso difiere entre las especies y puede o no involucrar el comportamiento de cortejo o el uso de feromonas.
En los milpiés, las células de los óvulos y los espermatozoides se originan en gonopores en los segmentos del tercer cuerpo de los animales. Los milpiés machos tienen un órgano sexual secundario, el gonópodo, en el séptimo segmento del cuerpo y deben transferir el esperma del gonóporo al gonópodo antes de la cópula.
Los milpiés erectos machos construyen una especie de red sobre la cual depositar esperma. La hembra recoge el esperma y se fertiliza a sí misma. En especies con comportamiento de cortejo, el macho camina sobre la espalda de la hembra para estimular el interés. Si la hembra es receptiva, levanta la región de la cabeza, permitiendo que el macho se entrelace a su alrededor. El macho deposita el esperma en la estructura reproductiva femenina a través de un pequeño paquete, o espermatóforo. En las especies que utilizan feromonas, los químicos probablemente solo sean efectivos para la comunicación a corta distancia. La hembra pone sus huevos en tierra u hojas y, en algunas especies, los guarda hasta que eclosionan.
Dos especies de milpiés erizados son capaces de reproducción partenogénica. Los machos son raros o están ausentes en esas especies, y la reproducción es asexual, resultando en crías que son esencialmente clones de la madre.
