Giao thức định tuyến AODV được mô tả trong [3] được xây dựng từ giao thức định tuyến DSDV được mô tả ở phần trên. Khác với DSDV luôn lưu trữ một danh sách các tuyến đường hoàn chỉnh, AODV chỉ tạo ra các tuyến đường khi có yêu cầu.
Khi mà nút nguồn cần gửi thông điệp tới nút đích nhưng chưa có sẵn tuyến hợp lệ tới đích, nó khởi tạo tiến trình phát hiện đường đi để định vị đường tới nút đích. Nút nguồn quảng bá gói tin yêu cầu tuyến RREQ (Route Request) tới các hàng xóm của nó và sau đó các hàng xóm sẽ chuyển tiếp yêu cầu tới các hàng xóm khác và cứ như thế cho đến khi gặp đích đến hoặc gặp nút trung gian có tuyến “đủ mới” tới đích. Hình 11a minh họa việc truyền các gói tin RREQ quảng bá vào mạng.
Hình 11. Phát hiện tuyến trong AODV
AODV sử dụng số thứ tự của đích đến để bảo đảm tất cả các tuyến là không có vòng lặp và chứa đựng các thông tin tuyến gần đây nhất. Mỗi nút bảo đảm số thứ tự của nó cũng như định danh của các gói tin phát quảng bá. Định danh quảng bá được tăng cho mỗi gói tin RREQ mà nút khởi tạo. Cùng với địa chỉ IP của nút, định danh gói tin RREQ là duy nhất. Ngoài số thứ tự và định danh quảng bá, nút nguồn còn bao gồm trong gói tin RREQ thông tin về số thứ tự gần đây nhất mà nó có đối với đích.
Các nút trung gian có thể trả lời RREQ chỉ khi chúng có tuyến tới đích tương ứng với số thứ tự địa chỉ đích lớn hơn hoặc bằng số thứ tự trong gói tin RREQ, nghĩa là chúng có thông tin mới hơn về tuyến tới đích.
Trong suốt quá trình chuyển tiếp gói tin RREQ, nút trung gian khởi tạo đường quay trở về nguồn tạm thời. Ngoài ra, nút trung gian cũng lưu lại định danh của các gói tin RREQ đã nhận để loại bỏ các RREQ trùng lặp. Một khi gói tin RREQ đến được đích hoặc đến được nút trung gian với tuyến đủ mới, nút đích/nút trung gian phản hồi bằng cách truyền gói tin phản hồi tuyến RREP (Route Reply) ngược trở lại cho nút hàng xóm mà nó nhận được RREQ lần đầu tiên (Hình 11b). Vì RREP được định tuyến quay trở lại dọc theo đường mà gói tin RREQ đã đi nhưng theo chiều ngược lại, các nút dọc theo đường dẫn thiết lập các đầu vào tuyến chuyển tiếp trong bảng định tuyến của chúng trỏ tới nút có gói tin RREP đến. Các đầu vào tuyến chuyển tiếp này cho biết tuyến chuyển tiếp có còn hoạt động hay không. Mỗi đầu vào tuyến có một trường định thời, nút mạng dựa vào trường định thời để quyết định xóa đầu vào nếu nó thấy tuyến tương ứng không còn được sử dụng trong một chu kỳ thời gian xác định. Bởi vì gói tin RREP được chuyển tiếp dọc theo đường dẫn được thiết lập bởi gói tin RREQ, AODV chỉ hỗ trợ việc sử dụng các liên kết đối xứng (full duplex).
Các tuyến được bảo đảm như sau. Nếu mà nút nguồn di chuyển, nó có thể khởi tạo lại giao thức phát hiện tuyến để tìm ra tuyến mới tới đích. Nếu nút dọc theo tuyến di chuyển, hàng xóm ở hướng nút nguồn sẽ thông báo về di chuyển và truyền đi thông điệp thông báo lỗi liên kết tới mỗi hàng xóm mà hướng về nút nguồn để xóa khỏi phần của tuyến, công việc này được tiếp diễn cho tới khi tới được nút nguồn. Nút nguồn sau đó có thể chọn để khởi tạo lại việc phát hiện tuyến cho mỗi đích nếu tuyến vẫn còn được yêu cầu sử dụng.
Một khía cạnh khác của giao thức định tuyến AODV là việc sử dụng các thông điệp hello, được quảng bá cục bộ định kỳ bởi nút để thông báo với các nút di động hàng xóm. Các thông điệp hello có thể được sử dụng để đảm bảo kết nối cục bộ của nút. Tuy nhiên, việc sử dụng các thông điệp hello là không bắt buộc. Các nút lắng nghe việc truyền lại của các gói tin dữ liệu để đảm bảo rằng chặng tiếp theo vẫn có thể tới được. Nếu không nghe thấy việc truyền lại, nút có thể sử dụng bất kỳ kĩ thuật nào, bao gồm cả việc nhận các thông điệp hello, để xác định xem chặng tiếp theo nào nằm trong phạm vi truyền thông của nó.