Розмножуються ланцетники у весняний, літній чи осінній час. Відразу після заходу сонця самки починають метати зрілі ікринки (яйця). Так як статевих проток немає, дозрілі статеві клітини виходять в атріальну порожнину через розірвані стінки гонад і стінки тіла, а вже звідти потрапляють у воду.
Самки ланцетника викидають яйця у воду, сюди ж самці випускають сперматозоїди – запліднення зовнішнє, моноспермне. Після проникнення сперматозоїда навколо яйцеклітини утворюється оболонка заплідненняяка перешкоджає проникненню в яйце інших надлишкових сперміїв.
Відбувається запліднення, в икринках розвиваються зародки Незабаром із кожної ікринки виходить маленька личинка. Личинки деякий час живуть у воді, харчуються та ростуть. Вирослі ланцетники поселяються на дні.
Статевих проток немає, і дозрілі статеві клітини потрапляють в атріальну порожнину через розрив стінок гонад і стінок тіла; з потоком води через атріопор вони виводяться у зовнішнє середовище. У нестатевозрілих ланцетників статевих органів немає.