IPv6 vzniklo v polovině 90. let 20. století, především jako reakce na rychlé vyčerpávání adres pro IPv4. Jeho autoři se rozhodli nabídnout kromě mnohem většího adresního prostoru i některé nové vlastnosti, reagující na vývoj počítačových sítí. Stanovili si následující hlavní cíle:

• dostatečně bohatý adresní prostor - pokud možno by už nikdy neměla nastat nouze o adresy
• podpora služeb se zaručenou kvalitou
• design odpovídající vysokorychlostním sítím
• bezpečnostní mechanismy přímo v IP
• podpora mobilních zařízení
• automatická konfigurace
• kooperace s IPv4 a co nejhladší přechod ze stávajícího protokolu na nový

Hlavním motorem IPv6 byl původně nedostatek adres. Jenže jak běžel čas, hledala se (a nacházela) řešení i na bázi klasického IPv4. Vzniklo beztřídní přidělování adres, mechanismy pro nahrazení celé lokální sítě jedinou adresou (NAT) a spotřeba adresního prostoru se radikátně zpomalila. Počátkem nového tisíciletí se zdálo, že adresy IPv4 vydrží přinejmenším 20 let, takže zájem o nasazování nového protokolu výrazně zaostával za předpoklady.

Poté však začalo tempo spotřeby znatelně narůstat a původní problém se vrátil se značnou silou. Centrální zásoba IPv4 adres, kterou spravuje IANA, byla vyčerpána v únoru 2011 a postupně následovaly jednotlivé regiony - viz zpráva o stavu IPv4 adres. Odrazilo se to ve zvýšeném zájmu o IPv6.

Nejvýznamnějším problémem nového protokolu je, že není zpětně kompatibilní se svým předchůdcem. V důsledku toho má uživatel počítače podporujícího jen IPv6 velice omezený výběr zdrojů a služeb, jež může využívat. Situace se postupně zlepšuje nasazováním IPv6 na straně serverů a různými konvertory, které převádějí jeden protokol na druhý (více se o nich dočtete v části Přechod od ipv4 k ipv6).

Výsledkem snah o splnění výše uvedených cílů je celá řada specifikací, které vedle vlastního IPv6 (RFC 2460) definují různé doprovodné mechanismy a protokoly. Vyznat se v nich nemusí být snadné, navíc mají jednotlivé dokumenty různý stupeň závaznosti pro implementátory. Proto vzniklo RFC 6434, které shrnuje požadavky na každé zařízení zapojené do IPv6 Internetu.