Durante la primera década de operación de la Internet basada en TCP/IP, a fines de los 80s, se hizo aparente que se necesitaba desarrollar métodos para conservar el espacio de direcciones. A principios de los 90s, incluso después de la introducción del rediseño de redes sin clase, se hizo claro que no sería suficiente para prevenir el agotamiento de las direcciones IPv4 y que se necesitaban cambios adicionales. A comienzos de 1992, circulaban varias propuestas de sistemas y a finales de 1992, la IETF anunció el llamado para white papers (RFC 1550) y la creación de los grupos de trabajo de «IP de próxima generación» («IP Next Generation») o (IPng).
IPng fue propuesto por el Internet Engineering Task Force (IETF) el 25 de julio de 1994, con la formación de varios grupos de trabajo IPng. Hasta 1996, se publicaron varios RFCs definiendo IPv6, empezando con el RFC 2460.
La discusión técnica, el desarrollo e introducción de IPv6 no fue sin controversia. Incluso el diseño ha sido criticado por la falta de interoperabilidad con IPv4 y otros aspectos, por ejemplo por el científico de la computación D. J. Bernstein[cita requerida].
Incidentalmente, IPng (Ping Pong) no pudo usar la versión número 5 (IPv5) como sucesor de IPv4, ya que ésta había sido asignada a un protocolo experimental orientado al flujo de streaming que intentaba soportar voz, video y audio.
Se espera ampliamente que IPv6 sea soportado en conjunto con IPv4 en el futuro cercano. Los nodos solo-IPv4 no son capaces de comunicarse directamente con los nodos IPv6, y necesitarán ayuda de un intermediario; vea Mecanismos de Transición más adelante.