IPv6 תוכנן להיות אבולוציה של IPv4, תוך הצגת מספר שיפורים והפשטות למבנה כותרות החבילות, תוך הרחבת הפונקציונליות ומרחב הכתובות.

חלק מהשדות שהיו בכותרת IPv4 הוסרו או שונו ב-IPv6.

להלן השדות העיקריים שהוסרו או שונו באופן משמעותי בקפיצה מ-IPv4 ל-IPv6:

1. Checksum בכותרת:
   • IPv4: הוא כולל שדה checksum שעוזר להבטיח את שלמות כותרת החבילה.
   • IPv6: שדה זה הוסר ב-IPv6. ההנחה היא שהשלמות של הכותרת מובטחת על ידי רמות אחרות, בדרך כלל על ידי שכבות גבוהות יותר כגון TCP או UDP, שיש להן סכומי ביקורת משלהן.
2. זיהוי שברים, דגלים ותזוזה:
   • IPv4: שדות אלה משמשים לפיצול מנות והרכבה מחדש.
   • IPv6: ב-IPv6, הפרגמנטציה לא מתבצעת על ידי הנתבים במסלול. במקום זאת, פיצול מטופל על ידי ההתקן השולח ודורש שימוש בכותרת של הרחבת פיצול בעת הצורך.
3. אפשרויות:
   • IPv4: לכותרת IPv4 יש שדה אפשרויות שניתן להשתמש בו כדי לתמוך בפונקציות נוספות.
   • IPv6: אין שדה אפשרויות בכותרת הבסיס של IPv6. במקום זאת, IPv6 משתמש בכותרות הרחבות, המוכנסות בין כותרת הבסיס למטען כאשר יש צורך בפונקציונליות נוספת.
4. IHL (אורך כותרת אינטרנט):
   • IPv4: השדה IHL מציין את אורך כותרת ה-IPv4, מה שמאפשר כותרות בגודל משתנה עקב שדה האפשרויות.
   • IPv6: אורך כותרת הבסיס של IPv6 קבוע (40 בתים), ולכן השדה IHL הוסר.
5. סוג השירות (כעת DSCP ו-ECN ב-IPv4):
   • IPv4: שדה זה נקרא במקור "סוג שירות", והתפתח לשילוב DSCP (נקודת קוד שירותים מובחנת) ו-ECN (הודעת גודש מפורשת).
   • IPv6: הוא מציג את השדה "Traffic Class", הדומה ל-IPv4 DSCP לטיפול בשירותים מובחנים ותומך גם ב-ECN.

שינויים אלו משקפים עיצוב המתמקד בפישוט עיבוד מנות בנתבים ושיפור התמיכה בפונקציונליות כגון איכות שירות ואבטחה מבלי לפגוע בהרחבה ובגמישות של הפרוטוקול.