Если самка пока ещё пассивна, самец будет медленно приближаться к ней, подводя свои передние лапы между её педипальп и хелицер, которые самка обычно раздвигает в случае готовности к спариванию. Тогда он как бы упирается в них своими тибиальными крючками, чтобы занять устойчивую позицию и отклоняет назад её головогрудь, «поглаживая» нижнюю поверхность основания брюшка.
Если самка выражает готовность к спариванию (что также зачастую выражается в частом «барабанном» звуке, издаваемом ударами ног об субстрат), он разворачивает embolus одного из педипальп и вводит его в gonopore, находящийся в эпигастральной бороздке. Такое же действие самец производит и со вторым педипальпом. Это есть собственно сам момент копуляции, который длится буквально несколько секунд, после чего самец, как правило, стремительно убегает, поскольку обычно самка сразу же начинает преследовать его.
Вопреки бытующему мнению, что самка часто поедает своего партнёра после спаривания, в большинстве случаев этого не происходит (более того, известны случаи поедания самок самцами), если имеется достаточно места для него, чтобы удалиться на значительное расстояние, и самец в состоянии через некоторое время оплодотворить ещё нескольких самок. Часто также самка за один сезон спаривается с разными самцами.
Самка птицееда Nhandu coloratovillosus, плетущая кокон (фото Александра Иванова)Оплодотворение яиц происходит в матке, с которой сообщаются семяприёмники, и через определённый период после копуляции (от 1 до 8 месяцев), длительность которого находится в прямой зависимости от различных условий (сезон, температура, влажность, наличие пищи) и конкретного вида паука-птицееда, самка откладывает яйца, заплетая их в кокон. Весь этот процесс происходит в жилой камере норы, которая превращается в гнездо. Кокон, как правило, состоит из двух частей, скреплённых краями. Сначала сплетается основная часть, затем на неё откладывается кладка, которая затем заплетается кроющей частью. Некоторые виды (Avicularia spp., Theraphosa blondi) вплетают в стенки кокона свои «защитные волоски» для его предохранения от возможных врагов.
Самка паука-птицееда Psalmopoeus cambridgei с коконом В отличие от большинства других пауков, самка пауков-птицеедов охраняет свою кладку и ухаживает за коконом, периодически переворачивая его при помощи хелицер и педипальп и перемещая в зависимости от изменения условий влажности и температуры. С этим связаны определённые сложности с искусственной инкубацией яиц паука в домашних условиях,что зачастую бывает целесообразно, поскольку нередки случаи поедания самками отложенных коконов, как в результате стресса, вызванного беспокойством, так и «по неизвестным причинам». Для этой цели коллекционеры США, Германии, Англии и Австралии разработали инкубатор, а некоторые любители, забирая коконы у самок, берут их «материнские» функции на себя, переворачивая кокон вручную несколько раз в день (см. также Разведение).
Интересно, что для нескольких видов пауков-птицеедов известны факты откладки после спаривания один за другим нескольких (одного-двух) коконов с разницей во времени, как правило, не более месяца: Hysterocrates spp., Stromatopelma spp., Holothele spp., Psalmopoeus spp., Tapinauchenius spp., Metriopelma spp., Pterinochilus spp. (Рик Вест, 2002, устное сообщение), Ephebopus murinus и E. cyanognathus (Алекс Хууиер, 2002, устное сообщение), Poecilotheria regalis (Ян Эвеноу, 2002, устное сообщение). При этом процентное соотношение неоплодотворённых яиц значительно увеличивается в повторных кладках.
Количество откладываемых самкой яиц различно у разных видов и связано с её размером, возрастом, другими факторами. Рекордное количество яиц известно для вида Lasiodora parahybana и составляет приблизительно 2500 штук! Напротив, у мелких видов не превышает 30-60. Сроки инкубации также различны – от 0,8 до 4 месяцев. Интересно, что для древесных видов в целом характерны более короткие сроки, чем для наземных (см. Таблицу).