Cá kiếm cái thường lớn hơn cá kiếm đực, do ít khi bắt được cá đực nặng trên 135 kg (300 pao). Cá cái đạt độ trưởng thành sinh dục vào khoảng 4-5 năm tuổi ở tây bắc Thái Bình Dương trong khi cá đực trưởng thành ở độ tuổi 3-4 năm. Cá kiếm được quan sát thấy có đẻ trứng tại Đại Tây Dương, trong các vùng nước không sâu quá 75 m (250 ft). Các ước tính sai lệch nhau đáng kể, nhưng cá kiếm cái có thể mang từ 1 triệu tới 29 triệu trứng trong cơ quan sinh dục của chúng. Các con đực và cái đơn lẻ kết hợp thành cặp trong mùa đẻ trứng. Tại bắc Thái Bình Dương, việc sinh đẻ diễn ra tập thể trong các vùng nước có nhiệt độ trên 24 °C từ tháng 3 tới tháng 7 hàng năm và diễn ra quanh năm ở khu vực ven xích đạo. Việc sinh sản diễn ra quanh năm tại các khu vực như biển Caribe, vịnh Mexico, bờ biển Florida và các vùng nước ấm khác ven xích đạo, trong khi chỉ diễn ra vào mùa xuân và mùa hè trong các khu vực lạnh hơn. Khu vực được ghi nhận diễn ra hoạt động sinh đẻ lớn nhất là Địa Trung Hải, ngoài khơi Italy. Đỉnh cao của sinh sản tại khu vực này diễn ra vào tháng 7 và tháng 8, khi người ta thấy các con đực săn đuổi các con cái. Trứng của chúng thuộc loại nổi trên bề mặt, đường kính khoảng 1,6-1,8 mm. Quá trình phát triển trong phôi diễn ra trong phạm vi 2 ½ ngày sau khi được thụ tinh. Là thành viên duy nhất trong họ này, cá kiếm có kiểu hình dáng của cá bột độc đáo duy nhất. Các con cá bột dài khoảng 4 mm khi mới nở và sống gần bề mặt. Ở giai đoạn này, thân thể của chúng được tô màu nhạt. Mõm tương đối ngắn và thân hình có các vảy có gai phân biệt. Khi lớn dần lên thì thân hình của chúng thu hẹp lại. Khi đạt kích thước dài khoảng 12 mm thì mỏ bắt đầu dài ra và thấy được, nhưng cả hai phần trên dưới vẫn bằng nhau. Vây lưng chạy dọc theo chiều dài của thân. Khi lớn hơn nữa, phần mỏ trên phát triển nhanh hơn phần mỏ dưới, cuối cùng tạo ra mỏ trên kéo dài đặc trưng. Các mẫu thu được có độ dài thân khoảng 23 cm (9 inch) có vây lưng kéo dài trên toàn bộ thân. Khi lớn hơn nữa, vây lưng phát triển một thùy lớn, tiếp theo là một đoạn ngắn vẫn đạt tới cuống đuôi. Khi đạt kích thước dài khoảng 52 cm (20 inch) thì vây lưng thứ hai xuất hiện và khi đạt tới kích thước 150 cm (60 inch) thì vây lưng thứ nhất chỉ còn phần thùy lớn là còn tồn tại.