Especimenes de Atlantoraja castelnaui fueron obtenidos a traves de siete barcos de pesca comercial operando en aguas del sudeste brasilero, desde marzo de 2005 hasta abril de 2006. Un total de 53 machos fueron capturados y analizados, con longitudes totales comprendidas entre 17,9 y 111,0 cm. De acuerdo con el analisis de la longitud del clasper y de la glandula del clasper, peso de los testiculos, diametro de los lobulos testiculares y espinas alares, el tamano de primera madurez sexual fue estimado en 91,0 cm. Cincuenta y cuatro hembras de entre 17,4 y 116,0 cm de longitud total fueron capturadas. De acuerdo con las observaciones del ancho del utero y de la glandula oviductal, del peso de los ovarios y del diametro del mayor foliculo vitelogenico, el tamano de primera madurez sexual fue estimado en 105,0 cm. La vitelogenesis comenzaria cuando los foliculos alcanzan un tamano de 1,0 cm y la ovulacion cuando alcanzan 3,0 cm de diametro. El numero maximo de foliculos vitelogenicos observado en esta especie fue de 20. A pesar de ser A. castelnaui una especie ovipara y por tanto, con una fecundidad relativamente alta en comparacion con otros elasmobranquios, su gran tamano la convierte en una especie sumamente susceptible a la presion de pesca, siendo incluso ya considerada como especie en peligro de extincion. Por tales motivos, el conocimiento de sus parametros reproductivos podra resultar en un manejo adecuado de los stocks.