Na początku lat 90-tych, organizacja Internet Engineering Task Force (IETF) zajęła się problemem wyczerpywania się dostępnych adresów IPv4, rozpoczynając jednocześnie prace nad próbą zmiany tego protokołu. Działania te doprowadziły do opracowania protokołu IP w wersji 6 (IPv6). Protokół IPv6 przezwycięża ograniczenia protokołu IPv4. Jest on wyposażony w nowe funkcje, które lepiej odpowiadają wymaganiom obecnych i przyszłych sieci.

Do ulepszeń związanych z protokołem IPv6 należą:

32-bitowa przestrzeń adresowa IPv4 zapewnia około 4294967296 unikalnych adresów. Jednakże spośród nich tylko 3,7 mld adresów może być przypisanych do interfejsów sieciowych. Związane jest to z podziałem przestrzeni adresowej na klasy, zarezerwowaniem odpowiednich zakresów adresów do komunikacji grupowej, testów oraz innych szczególnych zastosowań.

Jak pokazano na rysunku, protokół IP w wersji 6 zapewnia 340282366920938463463374607431768211456 adresów (inaczej około 340 sekstylionów). Liczba ta jest mniej więcej równoważna liczbie ziarenek piasku na Ziemi.