Bersama dengan 802.11a, IEEE mengesahkan 802.11b, yang merupakan ekstensi kecepatan tinggi, ke standar direct sequence awal pada pita 2.4 GHz dengan kecepatan data sampai dengan 11 Mbps. Access point 802.11b dan radio NIC telah tersedia sejak tahun 1999; sehingga, sebagian LAN nirkabel yang dipasang saat ini adalah 802.11b yang selalu mengalah.
Keuntungan yang biasa didapat dari 802.11b adalah kelengkapan long rangenya. 802.11b memungkinkan anda mampu mencapai jarak 300 kaki pada sebagian besar fasilitas indoor. Rentang yang tinggi mengizinkan penyebaran LAN nirkabel dengan jumlah access point yang sedikit agar dapat melindungi sebuah fasilitas sebanding dengan 802.11a.
Kelemahan dari 802.11b adalah anda dibatasi sampai tiga Channel nonoverlapping pada pita 2.4 GHz. Standar 802.11 menetapkan 14 Channel (hanya Channel 1 sampai 11 yang tersedia di Amerika Serikat) untuk mengonfigurasi access point.
Walaupun demikian, masing-masing channel menempati kira-kira sepertiga dari keseluruhan pita 2.4GHz saat mengirim sebuah sinyal. Sebagian besar perusahaan hanya menggunakan channel 1, 6, dan 11 untuk memastikan access point tidak berinteferensi satu sama lain. Hal tersebut membatasi kapasitas 802.11b sehingga menjadikannya paling sesuai untuk mendukung aplikasi performa medium, seperti e-mail dan surfin.
Kelemahan lain dari 802.11b adalah adanya kemungkinan interferensi RF dari perangkat radio lain. Sebagai contoh, cordless phone 2.4GHz mudah berinteferensi dengan LAN nirkabel 802.11b sehingga dapat menurunkan performa terhadap pengguna. Microwave oven dan perangkat-perangkat lain yang beroperasi pada pita 2.4 GHz juga dapat menyebabkan interferensi.
802.11b menggunakan DSSS untukmengedarkan sinyal frame data melalui bagian 22 MHz dari pita 2.4 GHz. Hal tersebut menghasilkan pertahanan yang lebih kuat terhadap interferensi RF dibandingkan dengan narrowband signaling. Demikian alasan FCC mempertimbangan pengoperasian sistem spectrum sebaran bebas lisensi.
Modulator 802.11 mengonversi sinyal biner sebaran ke dalam gelombang analog melalui penggunaan tipe-tipe modulasi yang berbeda tergantung pada kecepatan data mana yang dipilih. Sebagai contoh, pada pengoperasian 1 Mbps, PMD menggunakan differential binary phase shift keuing (DBPSK) yang tidak serumit seperti kedengarannya. Modulator hanya menggeser interval frekuensi transmisi pusat untuk membedakan biner 1 dari biner 0 melalui data stream.
Untuk transmsi 2 Mbps, PMD menggunakan differential quadrature phase shift keying (DQPSK) yang serupa dengan DBPSK, kecuali adanya empat kemungkinan pergeseran interval yang merepresentasikan dua bit data. Proses tersebut adalah proses pintar yang memampukan data stream untuk dikirim pada transmisi 2 Mbps sembari menggunakan jumlah bandwidth yang sama seperti yang dikirim pada transmisi 1 Mbps. Modulator menggunakan metode serupa pada kecepatan data yang lebih dari 5.5 Mbps dan 11 Mbps.