Tyrannosaurus rex, ca și alți dinozauri și rudele lor de păsări moderne care au supraviețuit, au reprodus sexual. Femela a pus apoi ouă fertilizate din care ar fi expediate tiranozaurele nou-născute.Deoarece înregistrarea fosilelor nu oferă multe indicii despre reproducerea tiranozaurilor sau a dinozaurilor în general, o mare parte din ceea ce știu oamenii de știință despre obiceiurile de îmbătrânire a dinozaurilor este de a observa animalele moderne care se pot reproduce în mod similar. Problema dificilă de a intra într-o poziție pentru bărbatul de a fertiliza femela într-un animal atât de mare ca un Tyrannosaurus rex nu poate fi admirată decât prin procedura de împerechere pentru animalele mari de astăzi, cum ar fi girafele și elefanții. Odată instalat, cea mai probabilă metodă de reproducere sexuală a fost prin cloaca, un orificiu prezent și la păsări, care ar fi fost folosit pentru urinare, defecare și, de asemenea, fertilizare. Transferul de spermatozoizi de la bărbat la femeie ar putea dura doar câteva secunde, ceea ce este cazul în cazul păsărilor.
Atunci când ouăle sunt plantate, femelele din ambele păsări și din Tyrannosaurs cresc un os medular. Acest os are un continut foarte mare de calciu si este folosit pentru a face carapacele ouale la ambele specii. Această descoperire a ajutat oamenii de știință să facă distincția între scheletul dinozaurilor de sex feminin și masculin.
Se știe mai puțin despre cantitatea de ouă depusă și despre prezența adultă înainte și după ecloziune într-o viață Tyrannosaurus rex. Există dovezi fiabile că unii sauropodi (Seismosaurus) ar pune 20-30 de ouă și îi vor lăsa nesupravegheați. Acest lucru ar putea conduce la o rată de supraviețuire de două sau trei iepuri. Alții, cum ar fi dinozaurul Maiasaura din cauza rață, ar arunca în aer un tânăr subdezvoltat și vor avea grijă de ei până când nu vor putea merge. Tyrannosaur tinerii ar putea probabil să meargă și să iasă din cochilie și, ca și alți sauropodi, s-ar fi născut cel mai probabil din ghearele mari de ouă. Cu toate acestea, oamenii de stiinta sunt incertati.
