1969'da ARPA, bu fikirleri somutlaştırmak için ABD ordusu tarafından ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) adlı deneysel bilgisayar ağını kurma kararı aldı. Projenin program yönetimi Lawrence Roberts'a, genel yönü ise Robert Taylor'a emanet edildi. Ağın omurgasını oluşturacak iletişim düğümleri için Bolt, Beranek and Newman şirketiyle çalışıldı ve burada Interface Message Processor, kısaca IMP adı verilen özel bilgisayarlar geliştirildi. ARPANET, Davies ve Baran'ın paket anahtarlama fikirlerinden doğrudan esinlenen bir yapı kullanıyor, verileri küçük paketlere bölüp ağ üzerinden yönlendiriyordu.

ARPANET’in ortaya çıkışı, politik ve askeri bir gereksinimin sonucuydu. Soğuk Savaş döneminde ABD, iletişim sistemlerinin olası bir saldırı durumunda tamamen çökmesini engelleyecek alternatif çözümler arıyordu. Bu bağlamda geliştirilen fikir, merkezi olmayan, yani dağıtık bir ağ yapısı kurmaktı. ARPANET üzerindeki ilk bağlantı, 29 Ekim 1969 tarihinde UCLA (University of California, Los Angeles) ile Stanford Research Institute arasında kuruldu. Bu bağlantı sırasında gönderilmek istenen ilk mesaj “LOGIN” kelimesiydi. Ancak sistem yalnızca ilk iki harfi iletebildi: “LO”.

ARPANET’i önceki iletişim sistemlerinden ayıran en önemli özellik, paket anahtarlama (packet switching) teknolojisini kullanmasıydı. Bu sistemde veri, küçük parçalara bölünerek (paketler hâlinde) ağ üzerinden gönderilir. Her paket farklı bir yol izleyebilir ve hedef noktada yeniden birleştirilir. Bu yaklaşımın sağladığı avantajlar: Ağın daha verimli kullanılmasını sağlamak, Tek bir bağlantıya bağımlılığı ortadan kaldırmak, Hata durumunda veri kaybını azaltmak, Esnek ve dayanıklı bir yapı sunması. Bu özellik internetin temel çalışma prensiplerinden biri olmaya hala devam etmektedir.

ARPANET başlangıçta askeri bir proje olarak tasarlanmış olsa da, kısa sürede üniversiteler ve araştırma kurumları arasında bilgi paylaşımı için kullanılmaya başlandı. Bu durum, ağın güvenlik amaçlı kullanılmasıyla birlikte bilimsel iş birliği için de büyük bir potansiyele sahip olduğunu gösterdi. 70'li yıllarda Louis Pouzin ve Hubert Zimmermann, Fransa'daki CYCLADES projesi kapsamında uçtan uca güvenilirliği üst katmanlara bırakan, daha yalın ve verimli bir internetworking yaklaşımı geliştirdiler. Aynı yıl Peter Kirstein ve ekibi, Londra'daki University College London üzerinden Birleşik Krallık'ı ARPANET'e bağlayarak internetworking kavramının pratikte nasıl uygulanabileceğini gösterdi ve Avrupa ile ABD arasındaki ilk kalıcı bağlantılardan birini kurdu. Robert (Bob) Metcalfe ise Xerox PARC'ta, yerel alan ağlarında veri iletimi için geliştirilen Ethernet teknolojisinin tasarımını ve ilk uygulamalarını ortaya koydu, bu teknoloji kısa süre içinde kurumsal bilgisayar ağları için fiili bir standart haline geldi. Böylelikle 1970’li yıllar boyunca ARPANET hızla büyüdü.

ARPANET, modern internetin ilk somut örneğiydi. Ancak bu ağın gerçekten küresel bir yapıya dönüşebilmesi için ortak bir dil gerekiyordu.