Sâu bướm di chuyển rất chậm chạp vì chúng chỉ có 3 cặp chân nhỏ nằm ở phía trước cơ thể. Để đỡ phần cơ thể dài phía sau, chúng thường có cơ quan giúp chúng bám vào bề mặt vật. Các cơ quan này được gọi là chân giả. Một nhóm số sâu bướm lớn chỉ có 2 cặp chân giả, gần phía sau cơ thể chúng. Khi di chuyển, chúng phải làm cho cơ thể cuộn lại, và đẩy mình về phía trước. Chúng được gọi là các con sâu bướm cuộn. Ngoài ra, cũng có các loài di chuyển theo những cách khác như vặn mình, lộn đầu...