A reprodução dos moluscos é sexuada e, na maioria dos representantes do grupo, a fecundação é interna e cruzada. O caramujo-de-jardim, por exemplo, é monoico. Na cópula, dois indivíduos aproximam-se e encostam seus poros genitais, pelos quais fecundam-se reciprocamente. Os ovos desenvolvem-se e, ao eclodirem, liberam novos indivíduos sem a passagem por fase larval (desenvolvimento direto).
Nos cefalópodes, o macho carrega um pacote de espermatozoides que é introduzido na cavidade do manto da fêmea para as fecundações. Após as fecundações, são liberados milhares de ovos, dotados de casca gelatinosa. As fêmeas de muitas espécies depositam os ovos em lugares protegidos , debaixo de rochas, no interior de cavernas etc. Certas fêmeas de polvos até cuidam dos ovos "arejando-os" com jatos de água expelidos pelo sifão. O desenvolvimento é direto, sem larva. A maioria dos filhotes que nasce servirá de alimento para diversos predadores. Poucos polvos e lulas chegam à vida adulta, pois a morte da progenitora coincide com o nascimento dos filhotes.
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