Den grå kjempekenguruen er verdens nest største pungdyr. Pungdyrene skiller seg fra andre pattedyr ved at avkommene blir født mens de fortsatt er i forsterstadiet. Drektigheten er bare rett over en måned, og avkommet må selv krabbe til pungen hvor den dier. Nyfødte grå kjempekenguruer er gjerne rundt 1,5 cm lange, veger mindre enn ett gram og er hårløse. I pungen fester de seg til en patte som de holder seg fast på til de er klare til å komme ut av pungen. 

I pungen vokser ungen, og den kommer oftere og oftere ut av den. Ungene forlater pungen for siste gang etter rundt elleve måneder etter fødselen. Hunnene har som regel mer enn ett avkom av gangen. For å sikre at begge får den næringen de trenger, kan hunnen lage ulike typer morsmelk avhengig av alderen til ungen.