Tipe telur bintang laut adalah mikrolesital (oligolesital) yaitu telur yang memiliki kuning telur sangat sedikit dan tersebar merata di seluruh sitoplasma. Karena jumlah kunir telur yang sedikit, maka hewan-hewan dengan tipe telur tersebut memperlihatkan dua cara perkembangan yang berbeda. Cara pertama dengan memiliki tahap larva yang dapat mencari makan (feeding larva), seperti pada bintang laut, untuk memenuhi kebutuhan nutrisi selama perkembangan embrio. Cara kedua adalah embrio berkembang di dalam tubuh induknya untuk memenuhi kebutuhan nutrisi selama perkembangan embrio.
Pada bintang laut, nukleus sel telur telah menyelesaikan pembelahan meiosis II pada saat fertilisasi (inti sel telur haploid), sehingga polar body II (polosit II) telah terbentuk. Sel telur yang belum dibuahi dapat dibedakan dari zigot dengan terlihatnya inti yang besar dan anak inti, dan tidak memiliki membran fertilisasi.
Setelah terjadi kontak dan pengenalan antara sperma dan sel telur, membran sel telur lisis di tempat kepala sperma masuk dan kemudian diikuti oleh pembentukan membran fertilisasi yang merupakan fusi dari membran sel sperma dan membran sel telur. Membran fertilisasi berfungsi sebagai pelindung, dan mencegah terjadinya polispermi (masuknya sperma lain).
Ruang perivitelina merupakan ruang di antara membran fertilisasi dan membran sel telur, dan pada ruang tersebut dapat dilihat polar body II yang bentuknya kecil dan berupa tonjolan. Setelah terjadi fusi antara membran sel telur dan membran sperma, inti sperma dan sentriol terpisah dari mitokondria dan flagelumnya dan tertinggal di luar sel telur. Mitokondria sperma tidak ditemukan pada turunannya, dan oleh karena itu mitokondria yang diturunkan kepada keturunannya adalah mitokondria yang berasal dari sel telur. Inti sel telur yang haploid disebut dengan pronukleus betina dan inti sperma di dalam sitoplasma telur melakukan dekondensasi membentuk pronukleus jantan. Selanjutnya, fusi antara pronukleus jantan dan betina terjadi, membentuk inti zigot yang diploid.
Setelah zigot terbentuk, maka zigot akan melakukan cleavage untuk tumbuh dan berkembang. Pada bintang laut, pola cleavage adalah holoblastik (cleavage sempurna) artinya celah cleavage meluas ke seluruh telur, dan simetri cleavage adalah radial. Pada tiga cleavage pertama, polanya holoblastik ekual menghasilkan 8 blastomer. Pada cleavage ke-4, empat sel di daerah kutub animal membelah secara vertical menjadi 8 blastomer yang masing-masing memiliki volume yang hampir sama, yang disebut dengan mesomer. Empat sel yang lain pada daerah kutub vegetal membelah menghasilkan 4 sel besar yang disebut makromer dan 4 sel yang kecil yang disebut mikromer. Pada sediaan, mikromer biasanya jarang terlihat. Setelah tahapan 16-sel akan didapat tahapan 32-sel. Dalam kenyataannya kita sukar mengikuti pembelahan setelah 16-sel, oleh karena itu tahapan 32 sampai 64-sel disebut dengan blastula awal. Pada tahapan ini, bentuk embrio tampak seperti bola kosong. Rongga kosong pada blastula disebut blastocoel. Pada mikrolesital, blatula memiliki rongga blastocoel yang relatif besar. Perkembangan selanjutnya adalah blastula lanjut (blastula akhir). Ciri-ciri yang dapat diamati pada tahapan ini antara lain: pada daerah vegetal lebih tebal daripada daerah animal, dan bila diperhatikan dengan seksama pada blastocoel daerah vegetal tampak sel-sel bebas yang disebut dengan mesenkim primer. Mesenkim ini berasal dari mikromer yang masuk dan berproliferasi di dalam blastocoel. Perkembangan selanjutnya dari mesenkim ini, akan menghasilkan spikula rangka kapur yang merupakan rangka dari larva.
Gastrulasi merupakan proses migrasi sel-sel dan jaringan yang sangat terintegrasi sehingga sel-sel blastula tersusun kembali. Proses ini akan menghasilkan tiga lapisan germinal yaitu lapisan ektoderm, mesoderm dan endoderm, serta menghasilkan sumbu tubuh.
Gastrulasi dimulai dengan invaginasi sel-sel di daerah kutub vegetal, dan membentuk lapisan sel-sel bagian internal yang disebut sebagai hipoblas atau mesendoderm. Yang kelak akan menjadi lapisan endoderm dan mesoderm. Sel-sel yang tetap berada di permukaan luar gastrula menjadi epiblas (ektoderm). Rongga yang dihasilkan oleh invaginasi tersebut dikenal sebagai gastrocoel atau archenteron (usus primitif). Proses tersebut menyebabkan blastocoel menjadi lebih sempit karena terdesak oleh adanya arkhenteron. Lubang tempat membukanya arkhenteron di bagian vegetal disebut blastoporus yang dalam perkembangan selanjutnya menjadi anus.
