Время спаривания и деторождения определяется путем вычислений. Время спаривания устанавливается при помощи обратного расчисления роста зародышей по методу Ристинга, условно принимая, что беременность длится 11 мес.
Вычисления показали, что спаривание горбатых китов (а отсюда и деторождение) происходит в течение всего года. Для китов Северного полушария отмечено два пика спаривания — в марте—мае и в сентябре-октябре. Осенний пик спаривания, не наблюдающийся у других крупных китов, вызывает некоторое удивление. Поскольку исследования проводились в водах Японии, было высказано предположение, что сюда проникает некоторое количество китов из Южного полушария, или что часть китов не мигрирует на север, а спаривается и рождает детенышей в другое время (Томилин, 1957). По аналогии с малыми полосатиками (Omura, Sakiura, 1956) можно допустить, что и у горбатых китов тоже может быть две овуляции с интервалами в шесть месяцев, однако этот вопрос требует дальнейшего тщательного изучения.
Спаривание и деторождение происходят на местах зимовки. В Карибском море самок с детенышами наблюдали в феврале, а около о-ва Тосима, к югу от о-ва Хонсю в Тихом океане, — с декабря по июнь. Растянутость периода спаривания отмечается и в Южном полушарии. На основании измерений 2023 эмбрионов вычислено, что спаривание происходит с августа до ноября, причем большая часть самок спаривается и рождает детенышей в сентябре. Обычно самка рождает одного детеныша.
Так, из 4968 беременных самок двух зародышей имели 27 самок (0,543%), трех зародышей (сезон 1960/61 г.) — одна самка (0,02%), длиной 13,7 м. Размер трех зародышей-близнецов: самка — 50,5 см; самка — 51,5 см; самец — 45,0 см (Ивашин, 1971). Среди исследованных в Антарктике эмбрионов самцов было 46,6%, самок — 53,4% (Omura, 1953).
В 1961 г. в Антарктике была добыта самка горбача длиной 12,7 м, у которой обнаружили два эмбриона — "сиамских близнецов". Эти зародыши срослись боковой частью тела, длина сросшейся части составила 81,6% общей длины эмбриона (от угла рта до анального отверстия). Один из близнецов имел длину 124 см, другой — 120 см. Пупочный канатик, анальное и половое отверстия (это был самец) были общими. Брюшных складок 26. Общая масса обоих эмбрионов 60 кг. Возраст определен приблизительно в 5—6 мес (Земский, Будыленко, 1970).
До недавнего времени принимался двухлетний цикл размножения горбачей, но изучение большого количества данных показало, что в любой год от 80 до 90% половозрелых самок бывают беременными (при двухлетнем цикле их было бы не более 50%). Случаи новой беременности в период лактации не редки. На яичниках многих самок обнаружены близкие по размерам следы желтых тел беременности. Вероятно, для горбачей характерен годичный цикл размножения, в крайнем случае самка приносит в пятилетний срок четырех детенышей (Ивашин, 1959 а, б). Прямые наблюдения за животными дали несколько иные результаты. Изучение горбачей в водах Гавайских островов в 1975—1988 гг. показали, что (индивидуально распознаемые по внешним признакам) самки приносили детенышей с интервалом в один год — 14% (семь из 50 самок), два — 34% (17), три — 16% (восемь), четыре — 18% (девять), пять лет — 10% (пять), шесть — 2% (одна), семь — 2% (одна), девять — 4% (две) (Glockner-Ferrari, Ferrari, 1990). Аналогичные наблюдения в заливе Мэн дали сходные результаты: один год (две самки), два года (36), три года (14); четыре года (две), пять лет (одна) (Clapham, Majo, 1990).
На местах размножения горбачи обычно держатся по три вместе — самка с детенышем и взрослый самец, Так, у Гавайских островов в период размножения примерно 65% самок с детенышами сопровождаются самцом (Ferrari D., Ferrari М., 1991). Кроме того, часто встречаются и группы из 2—10 самцов с самками, у которых есть детеныши, или с одиночными самками. Горбачи, по-видимому, полигамы. Соотношение полов среди детенышей в водах Гавайских островов близко 1:1 (52,9% самцов и 47,1% самок) (Glockner-Ferrari, Ferrari, 1990).
Часто отмечается особое расположение горбачей в группе: животное, занимающее центральное положение (обычно всегда самка) и несколько китов вокруг него. Центральное животное может быть малоактивным (Tyack, Whitehead, 1983) или проявлять большую активность (Glockner, 1983; Baker, Herman, 1984; Matila et al., 1989). He все члены такой группы половозрелые. В составе группы могут находиться трехлетние самки и двухлетние самцы (Manila et al., 1989). Обычно они держатся на периферии группы. По данным Glockner-Ferrari, Ferrari (1985), все особи из наблюдавшихся 39 периферийных китов были самцами. Если самка — "центральное животное" ("nuclear animal") имеет детеныша, то китенок всегда держится около нее. Самцы группы сражаются между собой за право находиться вблизи самки. Самца, который все время занимает эту позицию, называют "основным эскортом" ("principal escort"). Самка, ее детеныш и "основной эскорт" образуют центр группы, вокруг которого держатся другие ее члены, образующие "вторичный эскорт" ("secondary escort"). Животные вторичного эскорта время от времени атакуют основного самца, нанося удары друг другу грудными и хвостовыми плавниками или рострумом (Backer, Herrman, 1984). Следствием этих драк бывают кровоточащие раны (Tyack, Whitehead, 1983; Darling et al., 1983). В редких случаях эти драки кончаются успешно для претендента и животное "основного эскорта" сменяется победителем. Именно "основной эскорт" имеет наибольший успех в спаривании (Baker, Herman, 1984).
Во время брачного сезона встречаются и одиночные самки с китенком или сопровождающим их половозрелым самцом (Glockner-Ferrari, Ferrari, 1985), которого обычно называют "эскортом" ("escort") (Herrman, Antinoja, 1977; и др.) или "одиноким эскортом" ("lone escort") (Chu, Nienkirk, 1988). Одинокий эскорт автоматически становится основным эскортом, если к этой группе присоединяются другие горбачи.
Среди самцов в период размножения иногда отмечаются ожесточенные схватки (Baker et al., 1981; Ferrari D., Ferrari M., 1981).
Во время гона между самцами и самками горбачей происходят разнообразные игры, предшествующие копуляции. Киты приходят в большое возбуждение, могут на всю длину тела выпрыгивать из воды и, вращаясь вокруг оси тела, с большим шумом, взметая фонтаны брызг, падать в воду. Плавая, они с большой силой ударяют по поверхности воды грудными и хвостовым плавниками, так что эти "шлепки" слышны издали.
Во время ухаживания самка и самец ласковы и нежны друг к другу (Scammon, 1874). Лежа на воде, они поглаживают и похлопывают друг друга плавниками. Копуляция у горбачей обычно происходит в горизонтальном положении и продолжается примерно 30 с. Игры и копуляция у одной пары горбачей могут длиться более трех часов.