La madurez de la manta raya para reproducirse depende del tamaño en lugar de la edad. Para los machos ocurre cuando miden aproximadamente 13 pies de largo, para las hembras aproximadamente 16 pies de largo. Los machos son muy agresivos cuando se trata con el proceso real de apareamiento y a menudo se observan que las hembras tienen marcas de mordeduras en la piel debido a este proceso.
Durante la fase de cortejo las dos mantas pueden ser verse moviéndose rápidamente a través del agua. La hembra a menudo trata de escapar, pero el macho la va a morder por una de las aletas, luego pasará a una posición en la que sus estómagos estén en contacto, para que el apareamiento tenga lugar.
Después del apareamiento el macho y la hembra irán por su lado. Tiende a haber muchos más machos que hembras, por lo que existe bastante competencia para el apareamiento, por ello, los machos pueden ser muy agresivos entre sí por el derecho a aparearse con las hembras de la zona. El período de gestación de la manta raya no se conoce, debido a que la reproducción puede tener lugar durante todo el año, siempre y cuando sus necesidades básicas estén siendo satisfechas, sin embargo, se especula que puede ser de uno a tres meses.
La descendencia está protegida dentro del cuerpo de la hembra con una capa delgada de membrana mucosa que permite que se incuben dentro de la madre. A partir de ese momento ella finalmente dará a luz a su cría viva. No existen huevos eclosionados como tantas personas, equivocadamente asumen.
Hay varios informes de mantas rayas que dan a luz antes de tiempo con su descendencia muerta, generalmente debido a la aparición de estrés, lo que puede desencadenar una respuesta de aborto espontáneo. Cuando una manta raya siente que su vida está en peligro expulsará a sus hijos para sobrevivir.
Las hembras dan a luz a una cría a la vez. Después de la concepción, un huevo se forma en su cuerpo., a continuación, el huevo eclosiona dentro del cuerpo y las crías nacerán con vida de la madre. El huevo ofrece al cachorro la nutrición que necesita durante este proceso pues no hay placenta a la que se puedan adherir.
Las hembras saltan por los aires hasta 7 metros cuando llega el momento de dar a luz. Este proceso continuará hasta que las crías nacen. Instintivamente saben nadar en el momento en que nacen. En el momento del nacimiento, estas crías jóvenes pueden pesar hasta 25 libras, y sus cuerpos pueden ser de hasta cuatro metros de largo. Nacen todo enrollados y les puede tomar varias horas para estar completamente aplastado.
Las crías permanecen en cuerpos de agua poco profundas durante los primeros años de vida. Se cree que deben cuidar de sí mismos desde el momento en que nacen. No existe ninguna evidencia que sugiera la madre les ayude con la supervivencia, como resultado, se cree que poseen una tasa de mortalidad extremadamente alta en su primer año de vida.
Aunque el hecho de que sean tan grandes al nacer les da algo de ventaja, aun así, sus depredadores son tiburones y ballenas, y estas crías jóvenes no son rival para estos animales.