Aunque la mayoría de los peces son ovíparos (y dejan los huevos en el agua para ser fecundados) en el caso de los caballitos de mar son ovovivíparos, y el padre no suelta lo huevos hasta que están formados y eclosionan.
Son las hembras quienes depositan los huevos en una bolsa que tiene el macho en el abdomen, éste libera espermatozoides al exterior y la fertilización de los huevos se produce en ese mismo momento cuando los huevos están entrando en el saco del macho.
Todo este proceso se realiza en apenas 6 segundos, siendo una manera de asegurar que los huevos proceden exclusivamente de una sola hembra y garantizar la monogamia de ese lote de huevos.
El período de gestación puede durar ente 10 días y 6 semanas, dependiendo de las especies y de la temperatura del agua del mar. Llegado el momento el macho deja salir entre 200 y 300 crías dependiendo del apareamiento, que son réplicas en miniatura de sus padres y totalmente independientes.