Foi desenvolvido e demonstrado pela primeira vez em 1972 pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos, rodando na ARPANET, uma rede de área ampla do departamento.
A família de protocolos da Internet pode ser descrita por analogia com o modelo OSI (Open System Interconnection), que descreve os níveis ou camadas da pilha de protocolos, embora na prática não corresponda exatamente ao modelo da Internet. Numa pilha de protocolos, cada nível resolve uma série de tarefas relacionadas à transmissão de dados e fornece um serviço bem definido aos níveis superiores. Os níveis superiores são aqueles mais próximos do usuário e lidam com dados mais abstratos, cabendo aos níveis inferiores a tarefa de traduzir os dados para que sejam fisicamente manipuláveis.
O modelo da Internet foi concebido como a solução para um problema prático de engenharia. Já o modelo OSI foi proposto como abordagem teórica e também como primeira fase na evolução das redes de computadores. Portanto, o modelo OSI é mais fácil de entender, mas o modelo TCP/IP é o que realmente é utilizado. É útil entender o OSI antes de aprender sobre TCP/IP, pois os mesmos princípios se aplicam, mas são mais fáceis de entender no OSI.
O TCP/IP é o sucessor do Programa de Controle de Rede (NCP), com o qual a operação da ARPANET começou, e foi apresentado pela primeira vez com RFC 791,[3] RFC 792[4] e RFC 793[5] em setembro de 1981. Em novembro do mesmo ano, o plano de transição definitivo foi apresentado na RFC 801,[6] e 1º de janeiro de 1983 foi marcado como o “Dia da Bandeira”.
A família de protocolos de Internet foi resultado de um trabalho realizado pela “Defense Advanced Research Projects Agency”: DARPA, no início da década de 1970. Após a construção da ARPANET pioneira em 1969, a DARPA começou a trabalhar num grande número de tecnologias de transmissão de dados. Em 1972, Robert E. Kahn foi contratado pelo Escritório de Técnicas de Processamento de Informação da DARPA, onde trabalhou em comunicação de pacotes por satélite e ondas de rádio, reconhecendo o importante valor da comunicação nessas duas formas. Na primavera de 1973, Vint Cerf, desenvolvedor do protocolo ARPANET, Programa de Controle de Rede, juntou-se à Kahn com o objetivo de criar uma arquitetura de interconexão aberta e, assim, projetar a próxima geração de protocolos ARPANET. Kahn e Cerf receberam a Medalha Presidencial da Liberdade em 10 de novembro de 2005 por sua contribuição à cultura americana.[7].
No verão de 1973, Kahn e Cerf conseguiram uma remodelação fundamental, onde as diferenças entre os protocolos de rede foram escondidas através de um protocolo de comunicações e além disso, a rede já não era responsável pela fiabilidade da comunicação, como era o caso na ARPANET, era o host o responsável. Cerf reconheceu o mérito de Louis Pouzin, criador da rede CYCLADES, uma vez que o seu trabalho foi muito influenciado pelo desenho desta rede.
Com o papel que as redes desempenhavam no processo de comunicação reduzido ao mínimo, tornou-se uma possibilidade real comunicar com diferentes redes, independentemente das características que tivessem. Há um ditado popular sobre o TCP/IP, que foi o produto final desenvolvido por Cerf e Kahn, que diz que ele pode funcionar mesmo entre “duas latas conectadas por um fio”. Na verdade, existe até uma implementação usando pombos-correio, IP sobre pombos-correio, que está documentada na RFC 1149.[8][9].
Um computador chamado roteador (nome que foi posteriormente alterado para gateway, gateway ou gateway para evitar confusão com outros tipos de gateway), é equipado com uma interface para cada rede e envia datagramas entre elas. Os requisitos para esses roteadores são definidos na RFC 1812.[10].
Esta ideia foi executada com mais detalhes pelo grupo de pesquisa de Stanford de Cerf "Stanford (Califórnia)") durante o período de 1973 a 1974, resultando na primeira especificação TCP (Request for Comments 675).[11] A DARPA foi então contratada pela BBN Technologies, pela Universidade de Stanford e pela University College London (UCL) para desenvolver versões operacionais do protocolo em diferentes plataformas de hardware. Quatro versões diferentes foram assim desenvolvidas: TCP v1, TCP v2, uma terceira dividida em duas: TCP v3 e IP v3, na primavera de 1978, e então a versão TCP/IP v4 foi estabilizada: o protocolo padrão que ainda é usado na Internet.
Em 1975, foi realizado o primeiro teste de comunicação entre duas redes com protocolos TCP/IP entre a Universidade de Stanford e a UCL. Em 1977 foi realizado outro teste de comunicação entre três redes diferentes com localizações nos Estados Unidos, Reino Unido e Noruega. Vários protótipos diferentes de protocolos TCP/IP foram desenvolvidos em vários centros de pesquisa entre 1978 e 1983. A migração completa da rede ARPANET para TCP/IP foi oficialmente concluída em 1º de janeiro de 1983, quando os protocolos foram ativados permanentemente.[12].
Em março de 1982, o Departamento de Defesa dos Estados Unidos declarou o TCP/IP o padrão para comunicações entre redes militares.[13] Em 1985, o Internet Architecture Board (IAB) organizou um "Workshop" de três dias com a participação de 250 comerciantes. Isto serviu para promover o protocolo, o que contribuiu para o aumento da sua utilização comercial.