Яйця кулясті, з’єднані групами по 8-20 штук. Після запліднення самка влаштовує гніздо в норі або печерці на мілководді, де відкладає до 80 тисяч яєць. Самка завжди доглядає за яйцями: вона постійно вентилює їх, промиваючи потоком води із сифона.
При цьому, на відміну від хребетних тварин, які також володіють замкнутою кровоносною системою, головоногі мають не одне, а цілих три серця . Парні зяброві (або бронхіальні) серця проштовхують кров через зябра, беручи участь у малому колі кровообігу.
Практично всі головоногі молюски спаровуються і розмножуються один раз у житті. Хоча періодично з’являються повідомлення про можливість повторного нересту в природі у деяких восьминогів, але досі документально це підтверджено не було.
Самки восьминогів самовіддано доглядають за кладкою яєць, а потім помирають від голоду і стрімкого старіння. Біологам вдалося з’ясувати, що саморуйнування цих головоногих молюсків після спаровування пов’язане зі змінами в метаболізмі холестерину в зорових залозах.