Z-Wave nutzt eine Zweiwege-Kommunikation mit Rückbestätigung. Nur erfolgreich bestätigte Datagramme gelten als erfolgreich versendet. Bei Kommunikationsfehlern wird der Sendevorgang bis zu dreimal wiederholt. Z-Wave implementiert als Netzwerktopologie eine Funkvermaschung, bei der jedes netzbetriebene Gerät Datagramme anderer Geräte im eigenen Netz weiterleiten kann. Das damit entstehende vermaschte Netz wird ebenfalls vom Primärcontroller gesteuert und die Routen bei Veränderungen des Netzes aktualisiert. Routen können sich über bis zu 4 Zwischen-Hops erstrecken.