แพ็กเกตสวิตชิงมีสองโหมดที่สำคัญคือ; (1) แบบ connectionless หรือที่เรียกว่าดาต้าแกรมสวิตชิง, และ (2) แบบ connection-oriented ที่เรียกว่าเซอร์กิตสวิตชิงเสมือน ในโหมดแรกแต่ละแพ็กเกตจะประกอบด้วยข้อมูลที่อยู่หรือเส้นทางทั้งหมด แพ็กเกตจะถูกส่งแยกกันไปในแต่ละเส้นทาง บางครั้งไม่เป็นไปตามลำดับก่อนหลัง ในโหมดที่สองเส้นทางการเชื่อมต่อจะถูกกำหนดล่วงหน้าในโหนดที่ต่อเนื่องกันก่อนที่จะแพ็กเกตใดๆจะถูกส่งออกไป แพ็กเกตจะมี connection identifier -แทนที่จะเป็นข้อมูลแอดเดรสเหมือนแบบ connectionless-และมีการส่งข้อมูลเรียงตามลำดับก่อนหลัง

การให้บริการจริงอาจใช้วิธีการอย่างใดอย่างหนึ่งข้างต้น โพรโทคอล connectionless ได้แก่อีเธอร์เน็ต, IP และ UDP; โพรโทคอล connection oriented ได้แก่ X.25, frame relay, MPLS) และ TCP

ในเครือข่าย connection-oriented แต่ละแพ็กเกตจะมีป้ายรหัสการเชื่อมต่อแทนที่จะเป็นที่อยู่. ข้อมูลที่อยู่จะถูกโอนไปที่แต่ละโหนดในระหว่างขั้นตอนการ set-up เท่านั้น เมื่อเส้นทางไปยังปลายทางถูกค้นหาพบ รายการจะถูกเพิ่มลงในตารางการสวิตช์ในแต่ละโหนดที่มีการเชื่อมต่อ. โพรโทคอลของการส่งสัญญาณจะถูกนำมาใช้เพื่อช่วยให้แอปพลิเคชันทำการระบุความต้องการของมันและเพื่อให้เครือข่ายระบุความสามารถที่ทำได้และระบุค่าที่ยอมรับได้สำหรับพารามิเตอร์บริการที่จะต้องเจรจาต่อรอง การส่งแพ็กเกตไปตามเส้นทางเป็นเรื่องง่ายมากเพราะมันแค่ต้องการให้โหนดทำการค้นหา ID ในตาราง ส่วนหัวของแพ็กเกตจะมีขนาดเล็กเนื่องจากมันแค่ประกอบด้วยข้อมูล ID และข้อมูลอื่นๆ (เช่นความยาว, เวลาประทับหรือหมายเลขลำดับ) ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละแพ็กเกต

ในเครือข่าย connectionless, แต่ละแพ็กเกตจะมีป้ายบอกที่อยู่ปลายทาง, ที่อยู่ต้นทางและหมายเลขพอร์ต, และอาจจะมีป้ายกำกับเพื่อบอกหมายเลขลำดับของแพ็กเกตด้วย สิ่งนี้ไม่เพียงพอสำหรับเส้นทางที่กำหนดที่จะช่วยให้แพ็กเกตสามารถหาทางไปยังปลายทางของมันได้ ซึ่งหมายความว่าส่วนหัวของแพ็กเกตต้องการข้อมูลมากขึ้นซึ่งจะทำให้มีขนาดใหญ่ขึ้น และข้อมูลนี้จะต้องไป look-up ในหน่วยความจำเก็บเนื้อหา แต่ละแพ็กเกตที่ถูกส่งอาจจะไปผ่านเส้นทางที่แตกต่างกัน เป็นไปได้สูงที่ระบบ connectionless อาจต้องทำงานมากกับทุกแพ็กเกตเท่ากับที่ระบบ connection-oriented ต้องทำในการ set-up แต่ด้วยข้อมูลที่น้อยกว่าตามความต้องการของแอปพลิเคชันเลเยอร์ ที่ปลายทาง, ข้อความ/ข้อมูลต้นฉบับจะถูกประกอบขึ้นใหม่ในลำดับที่ถูกต้องตามลำดับหมายเลขแพ็กเกต ดังนั้นการเชื่อมต่อเสมือน, หรือที่รู้จักกันว่าเป็นวงจรเสมือนหรือ byte stream, ถูกจัดให้กับ end user ใช้โดยโพรโทคอลชั้น transport, ถึงแม้ว่าโหนดเครือข่ายช่วงกลางให้บริการเครือข่ายแบบ connection-oriented ก็ตาม