A nova versão do protocolo IP foi desenvolvida com alguns objetivos, tendo em mente que deveria ser um passo evolucionário em relação à versão 4 [HIN 95], não um passo radicalmente revolucionário. Funções desnecessárias foram removidas; funções que trabalhavam bem foram mantidas; e novas funcionalidades foram acrescentadas. É um avanço "natural".
O novo protocolo IP aumenta o espaço de endereçamento de 32 para 128 bits, suportando mais níveis de hierarquia de endereçamento, um número muito maior de nodos endereçáveis, e permitindo a auto-configuração de nodos.
O header do protocolo foi simplificado, sendo que alguns campos do cabeçalho da versão 4 foram tirados ou deixados como opcionais, de modo a reduzir o processamento de cabeçalhos tanto quanto não se perceba que o tamanho dos endereços aumentou, o que poderia aumentar também o tempo de processamento dos headers. Enquanto os endereços da versão 6 são 4 vezes maiores que os da versão 4, seu cabeçalho é 2 vezes maior.
A flexibilidade de inclusão de opções no futuro no cabeçalho do IPv6 foi aumentada, devido ao fato de se ter cabeçalhos de extensão que podem ser incluídos. Nesses cabeçalhos estão incluídas também extensões que fornecessem suporte para autenticação, integridade de dados e confidenciabilidade. Essa é uma característica obrigatória em todas as implementações do protocolo.
Uma nova capacidade foi adicionada para permitir que o transmissor de um dado pacote requeira um fluxo especial para ele, como uma qualidade de serviço que não seja a default ou um serviço em tempo real, priorizando aplicações que tem uma transmissão contínua em relação a outras que não tem esse fluxo.
Podemos dizer que o IPv6 consiste de duas partes, o cabeçalho básico e os opcionais [HIN 95]