Il nodo IP mobile che giunge in una nuova rete, per connettersi a una rete ospitante o per ritornare alla sua rete di appartenenza deve apprendere l'identità dell'agente di quella rete: ovvero capire se si tratta del suo agente domestico o di un qualche agente ospitante.
Questo processo è noto come ricerca dell'agente (agent discovery) e può essere realizzato tramite un avviso (dell'agente da scoprire) o una richiesta (all'agente interessato).
Con l'avviso dell'agente (agent advertisement) un agente rende noti i suoi servizi utilizzando un'estensione del protocollo esistente di ricerca di un router.
L'agente invia periodicamente, in broadcast, un messaggio ICMP che contiene 9 nel campo tipo (ricerca router) su tutti i collegamenti in cui è connesso. Il messaggio di ricerca del router contiene l'indirizzo IP del router (che è l'agente), in modo da permettere ai nodi mobili di conoscere l'indirizzo IP dell'agente. Il messaggio di ricerca del router contiene l'IP del router (che è l'agente), in modo da permettere ai nodi mobili di conoscere l'indirizzo IP dell'agente. Questo messaggio contiene anche un'estensione dell'avviso dell'agente mobile che contiene informazioni aggiuntive necessarie al nodo mobile. Le più importanti sono:

• Bit agente domestico (H). Indica se si tratta di un agente domestico per la rete nella quale risiede.
• Bit agente ospitante (F). Indica se si tratta di un agente ospitante per la rete nella qual risiede.
• Bit di richiesta di registrazione (R). Indica che l'utente mobile in questa rete deve registrarsi presso l'agente ospitante. In particolare, l'utente mobile non può ottenere l'indirizzo COA nella rete (per esempio usando DHCP) e usufruire delle funzionalità dell'agente per se stesso senza registrarsi con l'agente ospitante.
• Bit di incapsulamento (M e G). Indicano se sarà utilizzata un'altra forma di incapsulamento oltre a quello di IP in IP.
• Campo COA. Lista di uno o più indirizzi fornita dall'agente ospitante. Il COA sarà associato all'agente ospitante, che riceverà i datagrammi inviati al COA e li invierà al nodo mobile appropriato. L'utente mobile selezionerà uno di questi indirizzi come suo COA quando si registrerà presso il suo agente domestico.
  La figura sotto riassume alcuni campi chiave del messaggio di avviso dell'agente.
  
  Con la richiesta dell'agente (agent solicitation), il nodo mobile che vuole informazioni riguardo agli agenti, senza aspettare di ricevere un avviso dell'agente, può inviare in broadcast un messaggio di richiesta dell'agente, che è semplicemente un messaggio ICMP che contiene 10 nel campo tipo. L'agente che riceve questa richiesta invierà in unicast un avviso dell'agente direttamente al nodo mobile, che potrà quindi procedere come se avesse ricevuto un avviso come nel caso precedente.

Una volta che il nodo IP mobile ha ricevuto il COA, l'indirizzo deve essere comunicato all'agente domestico. Ciò può avvenire tramite l'agente ospitante (che poi registra il COA presso l'agente domestico) o direttamente dal nodo stesso. Consideriamo il primo caso, che prevede quattro fasi:

1. Dopo aver ricevuto l'avviso dall'agente ospitante, il nodo mobile invia all'agente ospitante il messaggio di registrazione IP mobile. Il messaggio di registrazione, trasportato in un datagramma UDP e inviato alla porta 434, contiene la comunicazione del COA scelto tra quelli offerti dall'agente ospitante, l'indirizzo dell'agente domestico (HA, home agent), l'indirizzo permanente del nodo mobile (MA), il tempo di scadenza della registrazione (in secondi) e l'identificazione di registrazione a 64 bit. Se la registrazione non viene rinnovata entro il tempo specificato, perde di validità.
2. L'agente ospitante riceve il messaggio di registrazione e memorizza l'IP permanente del nodo mobile. Ora sa che deve prestare attenzione ai datagrammi (incapsulati) il cui indirizzo di destinazione è quello permanente del nodo mobile. L'agente ospitante, invia un messaggio di registrazione IP mobile (in un datagramma UDP) alla porta 434 dell'agente domestico. Il messaggio contiene COA, HA, MA, il formato di incapsulamento richiesto, la scadenza di registrazione e l'identificativo di registrazione.
3. L'agente domestico riceve la richiesta di registrazione e ne controlla l'autenticità e correttezza. Successivamente, associa l'IP permanente del nodo mobile al COA appena ricevuto dall'agente ospitante. D'ora in poi i datagrammi destinati al nodo mobile, verranno incapsulati e indirizzati al COA. L'agente domestico invia una risposta di registrazione IP contenente HA, MA, la scadenza corrente e l'identificazione di registrazione.
4. L'agente ospitante la riceve e la invia al nodo mobile.
   A questo punto la registrazione è completata e il nodo mobile può ricevere i datagrammi inviati al suo indirizzo permanente.