Со времени начала изучения биологии спаривания маток и трутней медоносных пчел было открыто много тайн, но до сих пор обсуждаются вопросы их брачного поведения: поиска партнеров и множественного спаривания.
Полеты большинства трутней проходят днем в одно и то же время во всех географических регионах, начинаются с 11-14 ч и продолжаются до 16-18 ч с пиком активности в 14-16 ч. Время вылета и пика активности зависит от сезона года, окружающих условий, ориентации летка. Лет трутней зависит от температуры, относительной влажности воздуха, освещенности, расположения солнца и длины дня. Они плохо летают в прохладную, ветреную, облачную погоду. Температура 18-20 °С - минимальная для активной летной деятельности. Предельная скорость ветра, при которой возможны полеты,- 25 км/ч, а спаривание может происходить только при скорости ветра не свыше 18 км/ч.
Во время спаривания полет длится от 22 до 33 мин. С возрастом трутней продолжительность полетов увеличивается, дольше всех в воздухе находятся самцы 31-40-дневные.
Массовый вылет маток отмечается в период от 13 до 15 ч при температуре выше 20 °С, умеренной облачности и незначительном ветре. Особенно оживленные вылеты наблюдаются после плохой погоды. Температурная граница в этом случае может быть и ниже.
Первый полет продолжается от двух до двадцати минут. Почти половина неплодных маток спариваются при первом же вылете, что имеет для них защитное значение.
Оптимальной для спаривания считается температура + 25 °С, однако отмечаются случаи спаривания и при 18 °С, а вылеты маток - при 16 °С. Этому, как правило, предшествует длительный теплый период. И наоборот, резкое увеличение температуры после длительного похолодания может стимулировать маток к совершению облетов.
Брачные полеты маток и трутней зависят и от относительной влажности воздуха. При температуре не ниже 20 °С она должна быть в пределах 40—80 %.
Метеорологические условия определяют не только возможность выхода насекомых на облет, но и его успешное проведение и завершение. Успех брачного полета, определяющийся встречей партнеров, зависит от физических и химических ориентиров, на восприятие которых и влияют указанные факторы окружающей среды. Спаривание может происходить на расстоянии 12—16 км от пасеки. Трутни определяют местонахождение матки с помощью анемотаксиса - движения против ветра в поисках летучего феромона самки и самой самки. Феромоны матки привлекают самцов на расстоянии до 60 м. Если концентрация вещества падает ниже минимума, трутень начинает летать в разных направлениях, пока снова не нападет на след.
Секрет мандибулярной железы матки состоит из 32 компонентов, 15 из которых идентифицированы. Зрительное восприятие матки трутнем отмечается на расстоянии не более 1 м.
Относительно распространения трутней в пространстве, поведения самок и самцов во время брачных полетов существуют два противоположных мнения. Согласно первому, спаривание происходит в местах сбора трутней, где они поджидают маток. Согласно второму, трутни равномерно распределены в пространстве и ведут активный поиск самок. Проведенные наблюдения в большей степени подтверждают первое предположение.
Места сбора определяются как воздушная территория, на которой ежегодно скапливаются трутни независимо от присутствия маток. Каждое такое место имеет центр, где самцы находятся практически всегда, и пограничную область, где встречаются лишь отдельные особи. Местонахождение этой области экспериментально определяется по числу трутней, привлеченных к матке-приманке или капсуле с феромоном, закрепленной на воздушном зонде.
Трутней в этом случае обнаруживают на расстоянии от 8 до 50 м от земли, а оптимальной считается высота 15-25 м. Высота полета меньше в ветреную и облачную погоду и больше - в солнечную и жаркую. Ширина участка сбора в зависимости от числа трутней и их летной активности колеблется от 30 до 200 м.
Места сбора обычно располагаются в холмистых или гористых местностях, на открытых участках в лесу, рядом с древесными посадками, и редки на равнинах. Границами служат вертикальные структуры ландшафта: леса, одиночные дервья, здания и др. На равнинах места сбора не имеют четких очертаний.
Большое число трутней собирается вокруг приманок на значительных расстояниях от пасек. Территория места сбора может быть удалена от 50 м до 7 км от пасеки, при этом матки и трутни прокладывают определенные летные дороги, но неохотно летают над водоемами.
По территории места сбора трутни летают в течение 10—15 мин, после чего возвращаются в улей. В эксперименте неплодных маток-приманок они сопровождали по территории места сбора и на небольшом расстоянии вне ее, за исключением трутней А, m. adansonii, которые следовали за маткой на расстояние до двух километров от этого места.
Географическое расположение мест сбора не меняется годами. Трутни регулярно прилетают туда, но могут посещать и другие места. Обычно это бывает в тех случаях, когда оба места сбора расположены на равных расстояниях от пасеки. Феромон мандибулярных желез трутней способствует их скоплению. Места сбора не зависят от присутствия матки, хотя высокая концентрация маточного полового гормона может стать причиной скопления большого числа самцов. Трутни, прилетающие за много километров и незнакомые с территорией, находят ее очень быстро. Здесь их привлекают не только матки, трутни, но и любые летающие объекты (насекомые или гонимые ветром листья). Преследуя такую цель, самцы собираются в группы, разлетаются, вновь группируются, образуя «кометы». Одновременно вокруг одной матки могут собраться до 300 трутней.