Stor hornugle bygger ikke nogen egentlig rede, men lægger æggene direkte på en beskyttet klippehylde, i en bjergrevne eller på jorden under en overhængende klippe. Yngleperioden indledes tidligt; hunnen lægger som regel 2–4 æg allerede i det sene vinterhalvår og ruger dem i godt en måned, mens hannen jager. Ungerne forlader redepladsen, før de er fuldt flyvefærdige, og bliver længe inden for forældrenes revir.