La reproducción del ornitorrinco es, pese a su especial aspecto, lo que lo hace más único, pues se debatió durante mucho tiempo en los círculos científicos más importantes sobre cuestiones como si la hembra ponía huevos o no. Actualmente, está más que contrastado que así es, el ornitorrinco es un animal que se nace a través de huevos, aunque una vez estos eclosionan se da también un período de lactancia. También se sabe que las hembras comienzan a ser fértiles a partir de los dos años de edad.
Apareamiento del ornitorrinco: Durante todo el año, solo se da un único ciclo de apareamiento, que tiene lugar entre los meses de junio y octubre. El cortejo del ornitorrinco es muy complicado y arduo, sobre todo para los machos, que han de ganarse a las hembras. La última parte del cortejo consiste en un baile en el agua en el cual la pareja se mueve entrelazada, pues se mueven en círculos agarrándose el macho con el pico a la cola de la hembra.
Periodo de incubación del ornitorrinco y nacimiento: Normalmente, cada puesta está conformada de 1 a 3 huevos de ornitorrinco, con un tamaño comprendido entre los 10 y los 11 milímetros. Estos huevos son incubados por las madres durante un período de tiempo que oscila entre los 10 y los 15 días, tras haberlos gestado en su vientre durante aproximadamente unos 28 días. Cuando estos huevos eclosionan tras ese tiempo, nacen unos preciosos bebés ornitorrincos que son de un tamaño realmente pequeño, puesto que estos bebés miden unos 3 centímetros de largo en total. Estos bebés son muy vulnerables, carecen de pelo y sus ojos aún no están del todo desarrollados, por lo que son ciegos. Además, nacen con dientes, pero los pierden al poco de nacer, quedando solo unas placas córneas que les sirven para triturar la comida.
Ornitorrinco bebé - Alimentación: Los bebés se alimentan exclusivamente de leche materna hasta que alcanzan los 3-4 meses de edad. Un dato curioso sobre los ornitorrincos es que, aunque tienen mamas, las hembras de ornitorrinco carecen de pezones, por lo que la leche emana directamente de su piel. Durante el periodo de lactancia, la madre cuida de los bebés ornitorrinco durante prácticamente la totalidad del día, solo saliendo a buscar alimento. Tras unas 4-5 semanas, las crías van ganando independencia, saliendo poco a poco de la madriguera donde han estado hasta entonces. A los 3-4 meses, al acabar la lactancia por completo, el pequeño ornitorrinco ha de valerse por sí mismo y buscar su propio alimento.
En cautividad es relativamente habitual encontrar ejemplares de más de 20 años, pero entre los estudiados en libertad solo una cuarta parte superan los nueve años.
La esperanza de vida de un ornitorrinco es de unos 11 años en libertad, sin embargo, algunos de estos mamíferos han llegado a vivir hasta 17 años en cautividad.