Vztlak a pohyb
Aby mohl nautilus plavat, nasává vodu do obytné komory a z ní a využívá tryskový pohon. Když je voda uvnitř komory, sifon z ní získává sůl a rozptyluje ji do krve. Když je voda odčerpána ven, živočich upravuje svůj vztlak pomocí plynu obsaženého v komoře. Vztlak lze regulovat čerpáním plynu a tekutiny do komor nebo z nich pomocí sifonu. Takové řízení vztlaku nautily omezuje; nemohou fungovat pod extrémním tlakem.
Ve volné přírodě žije nautilus obvykle v hloubkách kolem 300 m, v noci se vynořuje do hloubky kolem 100 m, kde se krmí, páří a klade vajíčka. Krunýř nautilusů nevydrží hloubku větší než přibližně 800 m.
Strava a smyslový systém
Nautilusové jsou dravci a živí se především krevetami, malými rybami a korýši, které chytají do chapadel. Vzhledem k velmi malému množství energie, kterou věnují plavání, jim však stačí jíst pouze jednou za měsíc. Na rozdíl od ostatních hlavonožců nemají dobrý zrak; stavba jejich oka je vysoce vyvinutá, ale chybí jim pevná čočka. Mají jednoduchou "dírkovou" čočku, kterou může procházet voda. Předpokládá se, že místo zraku používají čich jako primární smyslový prostředek při hledání potravy, lokalizaci nebo identifikaci potenciálních partnerů.
Evoluce
Fosilní záznamy ukazují, že nautiloidi se za posledních 500 milionů let příliš nezměnili (alespoň co se týče tvaru těla). Nautiloidi byli mnohem běžnější a rozmanitější před 200 miliony let. Mnozí z těch prvních měli rovnou skořápku, jako například vymřelý rod Lituites. Vyvinuli se v kambriu a v ordoviku se stali významnými mořskými predátory. Některé druhy dosahovaly velikosti přes 2,5 metru. Druhá podtřída hlavonožců, Coleoidea, se od Nautilidae dávno oddělila a nautilus se od té doby relativně nezměnil. Mezi vyhynulé příbuzné nautilů patří amoniti, kteří byli po mnoho milionů let velmi významní. Dalšími skupinami byli bakuliti a goniatiti.
Rozmnožování a délka života
Mořské ryby jsou pohlavně dimorfní a rozmnožují se kladením vajíček. Vajíčka jsou přichycena na skalách v mělkých vodách a jejich vývoj trvá dvanáct měsíců, než se vylíhnou asi 30 mm dlouhá vajíčka. Samice se třou jednou ročně a regenerují své gonády, takže nautilusové jsou jediní hlavonožci, kteří se rozmnožují opakovaně. Délka života nautilusů je přibližně 20 let, což je na hlavonožce výjimečně dlouhá doba.
Distribuce
Nautilusy se vyskytují pouze v tropických oblastech Indického a Tichého oceánu, od 30° s. š. do 30° j. š. a od 90° do 185° z. d. Žijí na hlubokých svazích korálových útesů.