Sehingga pada musim panas tahun 1973, setelah memulai usaha internetting, dia mengajak Vint Cerf untuk bekerja dengannya dalam mendesain protokol. Cerf sudah mengenal baik desain dan pengembangan yang telah dilakukan NCP dan telah memiliki pengetahuan tentang interfacing (pembuatan perangkat perantara) pada sistem operasi. Karena itu dengan pendekatan arsitektur jaringan Kahn pada sisi komunikasi datanya, dan dengan pengalaman Cerf dalam pengembangan NCP, tim ini berhasil membuat desain rinci protokol komunikasi data yang sekarang disebut TCP/IP. Kerja keras mereka membuahkan hasil, dan versi pertama telah didistribusikan pada pertemuan khusus International Network Working Group (INWG) Sussex University di bulan September 1973. Beberapa pendekatan dasar pemikiran ada dalam kerjasama Kahn dan Cerf antara lain : Komunikasi antar dua proses dapat dilakukan secara logik terdiri dari satu rangkaian panjang byte (mereka menyebutnya octet). Posisi oktet manapun didalam rangkaian tersebut dapat digunakan untuk mengidentifikasinya. Kontrol aliran data dapat dikerjakan mempergunakan "sliding windows" dan "acknowledgments" (acks).
Benar-benar terbuka sehingga dapat dipastikan berapa data sumber dan data terkirim sesuai dengan parameter-parameter window yang dipergunakan. "Default" juga digunakan sebagai inisial. Meskipun Ethernet masih dikembangkan oleh Xerox PARC pada saat itu, proliferasi LAN harus dapat menampung banyak PC dan workstaion. Model asli adalah jaringan komputer tingkat nasional seperti ARPANET yang mana itupun hanya sejumlah kecil saja yang masih ada. Karena itu pengalamatan IP 32 bit (32 bit IP address) perlu digunakan dalam sebuah jaringan komputer. Pengalamatan ini kemudian diterapkan dalam jaringan komputer lokal (LAN) di era tahun 1970. Kertas kerja asli Cerf/Kahn adalah tentang perlunya satu protokol untuk Internet, disebut TCP, yang dapat memungkinkan semua pengiriman data dan penerusan data di Internet. Menurut Kahn protokol TCP mendukung pengiriman satu rangkaian data dengan baik, mulai dari bentuk "sequenced delivery of data (virtual circuit model)" sampai bentuk "datagram" yang biasanya sering hilang, kurang atau masih perlu dikirim ulang paket datanya. Usaha pertama unutk menerapkan TCP berhasil dalam versi yang hanya memungkinkan adanya komunikasi data virtual. Model ini bekerja dengan baik untuk transfer file dan aplikasi remote login. Tetapi pada beberapa kasus terakhir pada penerapan dalam jaringan komputer tingkat tinggi, khususnya dalam pengiriman paket data suara di tahun 1970 an, tampak kekurangan TCP yaitu tidak dapat mengoreksi paket data yang hilang.
Kasus ini kemudian mendorong untuk dilakukannnya perubahan pada sistem TCP menjadi dua protokol yaitu IP sederhana (simple IP) untuk transportasi data alamat dan penerusan data individu, dan TCP untuk menjaga kontrol aliran data dan perbaikan paket data hilang. Pada keadaan dimana data tidak dapat ditransportasikan oleh TCP, maka kemudian dipergunakan alternatif protokol pengiriman data yang disebut User Datagram Protocol (UDP) yang telah ditambahkan dalam program jaringan komputer untuk pemakaian akses data langsung (direct access) yang berbasis IP. Hal yang paling tampak dari ARPANET dan Internet adalah adanya sumber-sumber data yang dapat diakses oleh siapapun (resource sharing) - misalnya memungkinkan seseorang yang mempergunakan jaringan radio paket untuk akses ke sistem "time sharing" yang ada di ARPANET. Menghubungkan keduanya jauh lebih murah bila dibandingkan maisng-masing harus menyediakan dua komputer duplikat. Meskipun file transfer dan remote login (Telnet) merupakan aplikasi penting, elektronik mail mungkin dampak yang paling signifikan dari