Куколки Chironomidae тяжелее воды. Большинство личинок окукливается в своих домиках, куколки хищных личинок свободно лежат на грунте или плавают в воде.
Передний вздутый отдел куколки образован головогрудью. От спинной стороны головогруди отходят зачатки крыльев, загибающихся на брюшную сторону, и две дыхательных трубки, иначе называемые проторакальными рогами. Куколки, относящиеся к подсемейству Pelopiinae, обладают открытыми стигмами; периодически поднимаются к поверхности воды. Проторакальные рога этих куколок большие, часто темно-окрашенные и дистально расширяющиеся, на конце с небольшим отверстием или продырявленной ситовидной пластинкой. Куколки остальных Chronomidae поднимаются к поверхности воды только ко времени вылупления крылатого насекомого.
Обмен воды внутри домика происходит благодаря колебательным движениям брюшка. Стигмы у этих куколок отсутствуют, дыхание совершается через покровы тела. Главное значение при газообмене имеют проторакальные рога, превращенные в простые или ветвящиеся тонкостенные мешочки или в лучки тонких нитей, покрытых нередко волосками. Брюшко куколок Chironomidae сравнительно узкое, состоит из девяти сегментов; последний сегмент расширен в двухлопастной плавник, снабженный по краям волосками.