Bir erkek katil balinası, penisini dişi balinaların vajinasına sokar ve dişinin yumurtalarını döllemek için semen salgılar. Dişi vajinal açıklık, balinanın kuyruk ucuna yakın üç yamanın ortasında vücut. Vajinanın her iki tarafındaki alanlar, kullanılmadığı zaman geri çekilen, meme nipellerini içeren meme bezi yarıklarıdır. Tek bir siyah yarık bir erkek penisini kaplar.
Katil balinalar yunus ailesinin en büyük üyeleridir. Üreme olgunluğuna kadınlar için 15, erkekler için 15 ila 21 yaşları arasında ulaşırlar. Dişiler 40 yaşına kadar üreyebilir. Farklı tohumlardan gelen erkekler dişi tohumlama hakkı için savaşır. Döllenme üzerine döllenme, insan dişine benzer döngüler nedeniyle garanti edilemez. Genellikle bir dişi her beş ila yedi yılda bir yavru doğurur ve yavruları iki yıl boyunca emzirir. Hem dişi hem de erkek buzağılar, anneleriyle birlikte ömür boyu kalır. Katil Balina örgütüne göre, yavru katil balinalarının ölüm oranı, yavrularının ilk yıllarında yüzde 50 hayatta kalma şansı var. Bölmeler yapı olarak anaerkildir, bu nedenle genç katil balinalar, başta genç ergen kadınlar olmak üzere diğer üyeler tarafından da korunur.