Samec mořského koníka je vybaven vakem na ventrální neboli přední straně ocasu. Při páření samice mořského koníka ukládá do samcova vaku až 1 500 vajíček. Samec je nosí 9 až 45 dní, dokud se z nich nevylíhnou plně vyvinutí, ale velmi malí mořští koníci. Mláďata jsou poté vypuštěna do vody a samec se v období rozmnožování často páří znovu během několika hodin nebo dní.
Dvoření
Před rozmnožováním se mořští koníci mohou dvořit několik dní. Vědci se domnívají, že namlouvací chování synchronizuje pohyby a reprodukční stavy zvířat, aby samec mohl přijmout jikry, když je samice připravena je nakladla. Během této doby mohou měnit barvu, plavat vedle sebe držíce se za ocasy nebo se chytit ocasem stejného pramene mořské trávy a kroužit dokola ve shodě v takzvaném „předsvatebním tanci“. Nakonec se zapojí do „pravého namlouvacího tance“ trvajícího asi 8 hodin, během něhož samec čerpá vodu přes vak na vajíčka na svém trupu, který se rozšiřuje a otevírá, aby ukázal svou prázdnotu. Když samice dosáhne zralosti vajíček, pustí se se svým partnerem všech kotev a vznášejí se čenichem vzhůru z mořské trávy, přičemž se často při stoupání spirálovitě otáčejí. Vzájemně spolu komunikují asi 6 minut, což připomíná námluvy. Samice pak odplouvá až do příštího rána a samec se vrací k nasávání potravy čenichem. Samice zasune svůj vaječník do samcova snůškového vaku a naklade desítky až tisíce vajíček. Jakmile samice uvolní vajíčka, její tělo se zmenší, zatímco jeho se zvětší. Oba živočichové se pak ponoří zpět do mořské trávy a samice odpluje pryč.
Fáze námluv
Koníci mořští vykazují čtyři fáze námluv, které se projevují zřetelnými změnami chování a změnami intenzity námluvního aktu. Fáze 1, počáteční fáze námluv, obvykle probíhá brzy ráno jeden nebo dva dny před fyzickou kopulací. Během této fáze se potenciální partnerky zbarvují jasněji, třesou se a projevují rychlé vibrace těla ze strany na stranu. Tyto projevy předvádí střídavě samec i samice mořského koníka. Následující fáze 2 až 4 probíhají postupně v den kopulace. Fáze 2 je charakterizována ukazováním samice, což je chování, při kterém samice zvedne hlavu a vytvoří s tělem šikmý úhel. Ve fázi 3 začnou samci v reakci na samici také ukazovat. Nakonec samec a samice opakovaně společně stoupají ve vodním sloupci vzhůru a končí kopulací uprostřed vody, při níž samice přenese vajíčka přímo do samcova snůškového vaku.
Fáze 1: Počáteční namlouvání
Toto počáteční namlouvací chování probíhá asi 30 minut po rozednění v každý den námluv až do dne kopulace. Během této fáze zůstávají samci a samice během noci od sebe, ale po rozednění se spojí v pozici vedle sebe, rozjasní se a asi 2 až 38 minut se věnují námluvnímu chování. Dochází k opakovanému vzájemnému třesení. To začíná, když se samec přiblíží k samici, rozjasní se a začne se třást. Samice následuje samce svým vlastním projevem, při kterém se také rozjasní a třese asi o 5 sekund později. Když se samec chvěje, otáčí se tělem směrem k samici, která se následně otáčí tělem směrem od něj. Během první fáze jsou ocasy obou mořských koníků umístěny ve vzdálenosti do 1 cm od sebe na stejném držadle a obě těla jsou mírně nakloněna směrem ven z místa připevnění. Samice však místo přichycení ocasu posune, což způsobí, že pár obkrouží společný úchyt.
Fáze 2: Ukazování a pumpování
Tato fáze začíná tím, že samice začne ukazovat, a to tak, že nakloní své tělo směrem k samci, který se současně odkloní a zavrtí. Tato fáze může trvat až 54 minut. Po druhé fázi následuje období latence (obvykle mezi 30 minutami a čtyřmi hodinami), během kterého mořští koníci neprojevují žádné namlouvací chování a samice nejsou jasné; samci obvykle předvádějí pumpující pohyby tělem.
Fáze 3: Ukazování – pointing
Třetí fáze začíná rozjasněním samic a zaujmutím pozice ukazování. Samci reagují vlastním rozjasněním a ukázáním. Tato fáze končí odchodem samce. Obvykle trvá devět minut a během námluv se může vyskytnout jednou až šestkrát.
Fáze 4: Vztyčení a kopulace
Závěrečná fáze námluv zahrnuje 5-8 záchvatů dvoření. Každý záchvat námluv začíná tím, že samec i samice zakotví na stejné rostlině asi 3 cm od sebe; obvykle stojí čelem k sobě a jsou ještě jasně zbarveni z předchozí fáze. Během prvního souboje, který následuje po chování čelem k sobě, se mořští koníci společně vznesou do výšky od 2 do 13 cm ve vodním sloupci. Během posledního stoupání samice zasune svůj ovipozitor a přenese vajíčka otvorem do samcova snůškového vaku.
Oplodnění
Bylo zjištěno, že během oplodnění u druhu Hippocampus kuda je snůškový vak otevřen pouze šest sekund, zatímco dochází k ukládání vajíček. Během této doby se mořská voda dostala do vaku, kde se spermie a vajíčka setkávají v prostředí mořské vody. Toto hyperosmotické prostředí usnadňuje aktivaci a pohyblivost spermií. Oplodnění se proto považuje za fyziologicky „vnější“ ve fyzikálně „vnitřním“ prostředí po uzavření vaku. Předpokládá se, že tato chráněná forma oplodnění snižuje konkurenci spermií mezi samci. V rámci čeledi Syngnathidae (pipefishes a seahorses) nebylo chráněné oplození u pipefishes doloženo, ale absence výrazných rozdílů ve vztahu velikosti varlat k velikosti těla naznačuje, že se u pipefishes mohly vyvinout také mechanismy pro účinnější oplození se sníženou konkurencí spermií.
Hestace
Oplodněná vajíčka jsou poté uložena ve stěně vaku a obklopena houbovitou tkání. Samec zásobuje vajíčka prolaktinem, stejným hormonem, který je zodpovědný za produkci mléka u březích savců. Vak poskytuje kyslík a také kontrolované prostředí inkubátoru. Ačkoli žloutek přispívá k výživě vyvíjejícího se embrya, samci mořských koníků přispívají dalšími živinami, jako jsou energeticky bohaté lipidy a také vápník, který jim umožňuje vybudovat kosterní systém, tím, že je vylučují do snůškového vaku, který embrya vstřebávají. Dále také poskytují imunologickou ochranu, osmoregulaci, výměnu plynů a transport odpadních látek
Vajíčka se pak líhnou ve vaku, kde se reguluje slanost vody; tím se novorozenci připravují na život v moři. Po celou dobu březosti, která u většiny druhů trvá dva až čtyři týdny, ho jeho družka denně navštěvuje na „ranní pozdrav“
Porod
Počet mláďat vypuštěných samcem mořského koníka je u většiny druhů v průměru 100-1000, ale u menších druhů může být jen 5, nebo až 2500. Když jsou mláďata připravena k porodu, samec je vypudí pomocí svalových stahů. Obvykle rodí v noci a do rána, kdy se vrátí jeho družka, je připraven na další várku jiker. Stejně jako téměř všechny ostatní druhy ryb, ani mořští koníci se o svá mláďata po narození nestarají. Mláďata jsou náchylná na predátory nebo na mořské proudy, které je odplaví z míst, kde se živí, nebo na teploty příliš vysoké pro jejich křehké tělo. Méně než 0,5 % mláďat přežije do dospělosti, což vysvětluje, proč jsou vrhy tak početné. Tato míra přežití je ve srovnání s ostatními rybami poměrně vysoká, protože jejich březost je chráněná, což otci stojí za velké náklady. Jikry většiny ostatních ryb jsou opuštěny ihned po oplodnění.
Reprodukční role
.
Reprodukce je pro samce energeticky nákladná. To vyvolává otázku, proč k výměně sexuálních rolí vůbec dochází. V prostředí, kde jednomu z partnerů vznikají větší energetické náklady než druhému, Batemanův princip naznačuje, že roli agresora přebírá ten, kdo přispívá méně. Samci mořských koníků jsou agresivnější a někdy „bojují“ o pozornost samice. Podle Amandy Vincentové z organizace Project Seahorse se pouze samci ohánějí ocasem a lámou po sobě hlavou. Tento objev podnítil další studium energetických nákladů. Aby odhadli přímý příspěvek samice, provedli vědci chemickou analýzu energie uložené v každém vajíčku. K měření zátěže samců byla použita spotřeba kyslíku. Na konci inkubace spotřeboval samec téměř o 33 % více kyslíku než před pářením. Studie dospěla k závěru, že energetický výdej samice při tvorbě vajíček je dvakrát vyšší než u samců během inkubace, což potvrzuje standardní hypotézu.
Proč samec mořského koníka (a dalších zástupců čeledi Syngnathidae) přenáší potomstvo během březosti, není známo, i když někteří vědci se domnívají, že to umožňuje kratší intervaly mezi porody, což následně vede k většímu počtu potomků. Za předpokladu neomezeného počtu připravených a ochotných partnerek mají samci potenciál vyprodukovat během jednoho rozmnožovacího období o 17 % více potomků než samice. Také samice mají „time-out“ z reprodukčního cyklu 1,2krát delší než samci. Zdá se, že je to založeno spíše na výběru partnera než na fyziologii. Když jsou vajíčka samice připravena, musí je během několika hodin naklást, nebo je vyvrhnout do vodního sloupce. Tvorba jiker je pro ni fyzicky velmi náročná, protože tvoří asi třetinu její tělesné hmotnosti. Aby se samice ochránila před ztrátou snůšky, vyžaduje dlouhé námluvy. Každodenní pozdravy pomáhají upevnit pouto mezi párem.
Monogamie
Ačkoli není známo, že by se mořští koníci pářili na celý život, mnoho druhů vytváří párové svazky, které trvají alespoň po dobu rozmnožování. Některé druhy vykazují vyšší míru párové věrnosti než jiné. Mnoho druhů však ochotně mění partnery, když se naskytne příležitost. Bylo prokázáno, že H. abdominalis a H. breviceps se rozmnožují ve skupinách a nevykazují trvalou preferenci páření. Pářící návyky mnoha dalších druhů nebyly studovány, takže není známo, kolik druhů je skutečně monogamních a jak dlouho tyto svazky skutečně trvají.
Ačkoli monogamie v rámci ryb není běžná, zdá se, že u některých existuje. V tomto případě může být vysvětlením hypotéza o hlídání partnera. Tato hypotéza říká, že „samci zůstávají s jednou samicí kvůli ekologickým faktorům, které činí rodičovskou péči samců a ochranu potomstva obzvláště výhodnou“. Protože míra přežití novorozených mořských koníků je tak nízká, je inkubace nezbytná. Ačkoli to není prokázáno, samci mohli tuto roli převzít kvůli dlouhému období, které samice potřebují k produkci vajec. Pokud samci inkubují, zatímco samice připravují další snůšku (ve výši třetiny tělesné hmotnosti), mohou zkrátit interval mezi snůškami.