De grote grijze tinamoekiwi is monogaam, sommige paartjes blijven tot 20 jaar bij elkaar. Het broedseizoen duurt van juni tot maart. Het koppeltje paart tot 3 keer in de piekperiode. Eenmaal het vrouwtje bevrucht is, stopt ze met eten, aangezien het ei 40% van het lichaamsgewicht inneemt. Dit maakt het tot het grootste ei in vergelijking met de grootte van de vogel. Het vrouwtje ondervindt dan ook veel last van het ei.
Eenmaal de eieren gelegd zijn (tussen augustus en januari), broedt het mannetje dehet eierenei uit en bewaakt het vrouwtje het nest. Na 75-85 dagen komen dehet eierenei uit, wat soms 3 dagen in beslag neemt. Daarna verlaten de ouders het jong. Na tien dagen zal het jong de omgeving beginnen ontdekken. Ze leggen maar 1 ei per jaar, omdat het ei zo reusachtig groot is.
