Blauwale nehmen an einem umfangreichen Balzprozess teil, der in der Paarung gipfelt. Ein weiblicher Blauwal paart sich mit mehreren Partnern, was die Befruchtungschancen erhöht. Männchen werden im Alter von fünf bis zehn Jahren geschlechtsreif, während Weibchen alle zwei bis drei Jahre gebären.
Über den Paarungsprozess von Blauwalen ist nicht viel bekannt, aber Wissenschaftler haben Beweise dafür gefunden, dass die Bedrohung durch den Walfang dazu geführt hat, dass sich die Intervalle zwischen den Paarungen verringert haben.
Ein Blauwalbaby trägt 10 bis 11 Monate und ein weiblicher Blauwal bringt jeweils nur ein Kalb zur Welt. Zwillinge sind zwar bekannt, aber sehr selten. Bei der Geburt wiegt das Kalb etwa 4 Tonnen und ist etwa ein Drittel der Länge seiner Mutter. Er wächst durchschnittlich 1 Zoll pro Tag und ist nach sieben oder acht Monaten vollständig entwöhnt.
Ein ausgewachsener Blauwal hat keine natürlichen Feinde, aber Kälber sind anfällig für Killerwale und andere große Raubtiere. Um sich zu schützen, reisen Kälber in Gruppen von zwei bis drei, obwohl bekannt ist, dass Erwachsene in großen Gruppen von bis zu 60 Walen reisen. Ein Blauwal scheint alleine zu reisen, aber er hat eine kraftvolle Stimme, die Hunderte von Meilen durch Wasser zurücklegen kann und es ihm ermöglicht, mit dem Rest seiner Schote in Kontakt zu bleiben.