Предполагают, что период рождения детенышей занимают 5—6 нед, с конца декабря и по начало февраля (Rice, Wolman, 1971). Это согласуется с полевыми наблюдениями за новорожденными китятами (Eberhardt, Norris, 1964; Gilmore, 1960a,b; Hubbs С, Hubbs L., 1967).
Длительность лактации около 7 мес. После прекращения молочного кормления, примерно в августе, самки в течение 3—4 мес отдыхают, а в ноябре или в декабре многие из них вновь спариваются и беременеют. Период спаривания у серых китов более сжатый, чем у других видов усатых китов (5—6 нед). Ухаживание и акты спаривания часто наблюдаются в местах деторождения или вблизи от них. Отдельные случаи спаривания могут быть и в другое время. Например, в водах Калифорнии это наблюдали 17 апреля, а в Беринговом проливе—даже 7 сентября (Томилин, 1957). Спаривающиеся серые киты были замечены с самолета 7 сентября 1986 г. в северовосточной части Чукотского моря (71°12' с.ш. 157°2Г в.д.) (Clarke et al., 1989).
Наблюдения показывают, что половой цикл китов (спаривание, беременность и отдых самки) двухгодичный, а беременность длится около года. Об этом свидетельствуют материалы соотношения беременных и небеременных самок в популяции. Так, в 1967 г. — 32%, в 1968 г. — 56%, т.е. от числа половозрелых самок около половины были беременными (Зимушко, 1971). Другие исследователи также предполагают, что репродуктивный цикл у самок серых китов длится два года (Blokhin, 1982,1984в). По другим сведениям, соотношение беременных и небеременных самок в пробе ежегодно бывает близким 1:1 (Blokhin, 1982; Blokhin, Vladimirov, 1983).
Определено, что в одной и той же популяции находятся самки с различным половым циклом. Одни рождают детенышей через год (40%), другие размножаются 2—4 года подряд (60%). Между такими сериями ежегодных родов образуются годичные или даже двухгодичные промежутки (Зимушко, 1971). Возможно, при годичном цикле начало каждой следующей беременности несколько задерживается по сравнению с предыдущей. Прямые наблюдения за индивидуально идентифицированными самками серых китов в водах лагуны Сан-Игнасио (Белиз) в 1977—1982 гг. показали следующий интервал между родами: один год (одно животное), два года (48), три года (шесть); четыре года (пять) (Jones, 1990). Таким образом, репродуктивный цикл для изучаемой популяции составил 2,11 года.
Для серых китов характерны полигамные отношения (Scammon, 1874; Hubbs, 1962). Спариванию могут предшествовать (или сопровождать его) брачные игры, при которых самка и самец плавают друг около друга, принимают вертикальное положение, ударяют плавниками по воде, вращаются вокруг продольной оси тела (Houck, 1962).
Наблюдения за процессом родов 19 февраля 1978 г. в лагуне у западного побережья п-ова Калифорния (Мексика) показали, что детеныш родился головой вперед у самой поверхности воды (Mills, Mills, 1979). Конечный этап родов занял 10 мин, в течение которых самка не дышала и располагалась брюхом кверху, причем голова детеныша, появившаяся из половых путей, находилась над водой. Сразу после рождения детеныш мог следовать за самкой и они уплыли от наблюдателей. Однако исследование положений 55 эмбрионов в рогах матки самок серых китов свидетельствовало, что они должны были родиться хвостом вперед (Rice, Wolman, 1971).