Det hender at gråstrupedykker hekker i kolonier men det er ikke vanlig. Paret bygger sammen et reir av vannplanter som rykkes løs fra bunnen av vannet. Eggene legges i mai og juni og de nylagde eggene er hvite. Gråstrupedykkeren legger fra 3 til 5 egg. Paret bytter om å ruge eggene, som ruges i fra 22 til 25 døgn. Ungene er flyvedyktige når de er mellom 56 til 70 døgn gamle.