Tendo em vista que no IPv4 roteadores deveriam fragmentar e reorganizar datagramas que fossem maior que que a MTU da sua rede, no IPv6 a fragmentação é toda feita na origem. Para tanto, a origem realiza um Path MTU discovery, ou uma descoberta de MTU mínimo, a fim de identificá-lo. Assim, basta fragmentar o datagrama de tal modo que ele passe por todos as redes no caminho até seu destino.
Cada fragmento deve ser múltiplo de 8 octetos, e cada header de fragmentação indica se existem outros fragmentos do mesmo dado ou não. A figura abaixo mostra o cabeçalho [STA 96]:
Um problema gerado por esse tipo de fragmentação end-to-end, onde nodos intermediários não podem fragmentar, é que se a rota mudar no meio da transmissão e o novo MTU for menor que aquele já descoberto, alguma coisa precisaria ser feita. O que acontece é que o datagrama IPv6 não é mexido, mas um datagrama novo é montado com o outro sendo encarado como dado. Assim, ele pode ser fragmentado no meio do caminho e remontado no meio do caminho. O que espera-se é que isso não seja muito necessário.
