Больше всего гусениц окукливается неглубоко под землей. Их куколки либо присыпаны листьями и хвоей, либо чуть зарыты в почву. Если вокруг сосны расчистить всю старую хвою, под ней наверняка окажутся куколки соснового бражника или сосновой совки. Гусеницы многих совок и бражников уползают в почву на глубину 20—50 см и там устраивают себе эллипсовидные пещерки, выстилая их шелком.
Гусеницы древоточцев окукливаются в верхних частях ходов, которые они протачивают в стволах и ветвях. Чтобы будущая бабочка могла вылететь на волю, гусеница прогрызает выход наружу и потом заделывает его мелкой трухой древесины. Когда гусеница полностью готова к окукливанию, она застывает в неподвижности. Хотя она ничем не питается, в ее организме происходит сложная перестройка. По прошествии некоторого времени кожа на спине рвется и на свет появляется удивительное существо, лишенное, казалось бы, и головы, и ног. Затем покровы новоявленной куколки твердеют и приобретают зеленый, желтоватый, коричневый, красновато-коричневый или черный цвет. Величиной куколки соответствуют взрослым бабочкам. Длина куколки моли-малютки 2 мм, а большого ночного павлиньего глаза — 7 см. У куколок, закованных в плотный хитиновый панцирь (их называют покрытыми), можно увидеть контуры будущих бабочек: глаза, хоботок, конечности и свернутые крылья. О том, что это существо живое, догадываешься лишь по внезапному, повторяющемуся время от времени подрагиванию брюшка. У покрытых куколок дневных бабочек кокона нет. Они висят либо на какой-нибудь опоре вниз головой, либо на шелковой нити — тогда располагаются головой вверх.