Les sexes sont séparés et leur identification peut être faite dès la taille de 3 à 4 cm. Les mâles ont une tête proportionnellement plus grosses que les femelles et la seconde paire de pattes se développe en pinces longues et robustes. Au niveau ventral, les gonopores (orifices sexuels) débouchent à la base de la cinquième paire de périopodes (pattes). Chez les femelles, les gonopores sont situés à la base de la troisième paire de périopodes. Les trois premiers segments abdominaux sont prolongés vers le bas et forment une chambre d'incubation destinée à recevoir les œufs. C'est dans la rivière, en eau douce, que la ponte et la fécondation ont lieu. La copulation a lieu trois à six heures après une mue dite "prénuptiale". Le mâle "dur" retourne la femelle "molle" sur le dos et dépose sur son thorax de petites ampoules, appelées spermatophores, qui contiennent les gamètes mâles.
Dans les 24 h qui suivent, ces spermatophores libèrent les spermatozoïdes qui viennent féconder les œufs au fur et à mesure de la ponte. Ils sont ensuite agglutinés dans la chambre d'incubation sous l'abdomen de la femelle et oxygénés en permanence par les battements de ses appendices natatoires (les pléopodes). L'incubation dure une vingtaine de jours. Au fur et à mesure de leur maturation, les œufs passent de l'orange vif au brun-gris. Si la ponte a eu lieu sans fécondation, les œufs meurent au bout de trois jours. On considère qu'une femelle émet 400 œufs par gramme de poids vif soient 20.000 œufs pour une femelle de 50g. A partir de la maturité sexuelle, l'ovogénèse (formation des oeufs en devenir - les "ovocytes") est continue chez M.rosenbergii sous nos climats. Les pontes s'effectueront au fur et à mesure des mues.
Cycle de mue et cycle de maturation sont donc étroitement liés et sous la dépendance d'un contrôle hormonal, par l'intermédiaire du système nerveux central et de la glande du sinus située dans le pédoncule oculaire. Sous l'influence de facteurs externes (environnement) ou internes (stress, âge, nutrition) s'exerçant sur le système nerveux central, cette glande du sinus secrète ou non une hormone inhibitrice de maturation.
