Bướm giao phối thông qua sinh sản hữu tính và giao phối bắt đầu khi bướm đực phát hiện một bướm cái tiết ra pheromone ở khoảng cách gần. Nếu con cái chấp nhận con đực, con đực sẽ gắn vào bụng của con cái, bơm một gói tinh trùng vào dạ dày mà nó dự trữ cho đến khi quyết định đẻ trứng.
Trong quá trình giao phối, bướm đực và bướm cái có thể thực hiện chuyến bay tán tỉnh kéo dài một giờ hoặc hơn. Khi trứng đi xuống ống đẻ trứng của bướm cái, tinh trùng sẽ thụ tinh cho chúng. Ở bướm vua, giai đoạn tán tỉnh bao gồm giai đoạn trên không và giai đoạn trên mặt đất. Con đực rượt đuổi, huých và cuối cùng hạ gục con bướm cái trong pha trên không. Quá trình chuyển gói tinh trùng diễn ra trong giai đoạn cơ bản nơi xảy ra sự giao cấu. Người ta cho rằng gói tinh trùng cũng cung cấp cho cá cái nguồn năng lượng giúp chúng hoàn thành quá trình sinh sản và di cư.
Mặc dù bướm đực có thể giao phối nhiều lần, nhưng bướm cái chỉ giao phối một lần trong suốt cuộc đời của chúng. Một con cái trưởng thành thường đẻ khoảng 100 trứng. Một số loài bướm đẻ trứng thành đàn, nhưng những loài khác đẻ một trứng đơn lẻ phân bố giữa nhiều loài thực vật. Sau giai đoạn ấu trùng, bướm tạo ra một con nhộng trong giai đoạn nhộng, thường kéo dài từ 7 đến 10 ngày.
