Как бы ни заботились рыбы с внешним оплодотворением о своем потомстве, все же более надежным во всех отношениях является оплодотворение внутреннее. При таком размножении нет опасности, что выметанная в воду икринка уплывет раньше времени и не успеет оплодотвориться или все сперматозоиды отнесет течением в другую сторону. Первыми из рыб перешли к внутреннему оплодотворению хрящевые рыбы. У всех акул и скатов оплодотворение яиц осуществляется внутри тела самки — в яйцеводах (выводящих путях, по которым яйца выходят во внешнюю среду). Для этого у самцов на брюшных плавниках имеются специальные органы, представляющие собой видоизмененную заднюю часть плавника, удлиненную и имеющую наружный желобок, по которому стекает сперма.
При внутреннем оплодотворении живых детенышей рожают не все хрящевые рыбы.
Многие из них поступают точно так же, как и большинство лучеперых, выметывающих икру в воду. Только «икра» у акул и скатов слишком крупная и покрыта твердой защитной скорлупой, поэтому ее называют яйцами, а такие виды акул и скатов — яйцекладущими. Все хрящевые рыбы малоплодовиты, но их яйца содержат большие запасы питательных веществ, что позволяет зародышу развиваться под прикрытием скорлупы достаточно долго и выходить наружу вполне сформированным и умеющим постоять за себя.
К яйцекладущим видам относится, например, широко распространенная в Атлантическом океане у берегов Европы морская лисица. Весной этот скат (длиной до 125 см), покрытый крупными шипами и мелкими шипиками, подходит к берегам для размножения, избегая очень мелких участков с более теплой водой и опресненных вод. Здесь самки откладывают на дно яйца, заключенные в плотную роговую капсулу. Эти плоские капсулы с выпуклыми боковыми сторонами и килями имеют в длину 6-9 см и в ширину — 4-7 см. Они снабжены по углам четырьмя рожковидными отростками и опутаны пучками нитей. С помощью нитей яйцо удерживается в водорослях.
Прочный дом в течение 4,5-5,5 месяцев предохраняет зародыш от хищников и снабжает его кислородом, приносимым проникающей внутрь яйца морской водой. После окончания инкубационного периода малек через узкую щель выходит наружу и начинает самостоятельную жизнь. В это время он уже обычно лишен желточного мешка и при длине тела 12-13 см вынужден сам искать себе пропитание.
Еще большая сохранность развивающихся зародышей обеспечивается у так называемых яйцеживородящих видов. У таких рыб оплодотворенные яйца не выметываются в воду, а остаются в заднем отделе яйцеводов («матке») вплоть до рождения молоди.
У атлантической сельдевой акулы, обитающей в северной части Атлантического океана и достигающей обычно в длину не более 1,5-2*5 м при массе около 100 кг, после оплодотворения вокруг зародыша образуется временная оболочка. Затем она прорывается, и зародыш продолжает развиваться, питаясь за счет выделяемых телом матери секретов. Развившиеся из яиц эмбрионы активно пожирают находящиеся рядом неоплодотворенные яйца. В летнее время вполне сформированные молодые акулята длиной от 50 до 70 см появляются на свет. Каждая самка приносит за один раз от 2 до 5 детенышей.
Не лучше ведут себя в утробе матери и эмбрионы прожорливой обыкновенной песчаной акулы. Они приступают к внутриутробному питанию уже при длине 4-5 см. Достигшие длины 17 см эмбрионы по форме тела и развитию зубного аппарата не отличаются от своих родителей. В желудках этих еще не рожденных крошек находят большое количество желтка из чужих яиц, а однажды был обнаружен и более мелкий зародыш (младший братец или сестрица) длиной 4 см.
Яйцеживородящи и все скаты-хвостоколы, но кроме питания за счет яичного желтка развивающиеся в утробе матери детеныши получают еще и особую питательную жидкость, богатую белками, — нечто вроде молока. Эта жидкость выделяется специальными выростами, расположенными на стенках «матки». Пучки таких выростов проникают в расположенные за глазами небольшие отверстия — брызгальца — эмбрионов, и питательная жидкость поступает прямо в их пищеварительный тракт.
Каждая самка производит на свет от 4 до 12 детенышей. Несмотря на то что характерные для хвостоколов острые шипы имеются и у новорожденных, «роды» проходят безболезненно, поскольку в чреве матери плоскотелые зародыши скатаны в трубку, по форме напоминающую сигару. Как только детеныш покидает тело матери, он разворачивается и уплывает.