По областям применения маршрутизаторы делятся на несколько классов.
Магистральные маршрутизаторы (backbone routers) предназначены для построения главной магистрали сети. Это наиболее мощные устройства, способные обрабатывать несколько сотен тысяч или даже несколько миллионов пакетов в секунду, имеющие большое количество интерфейсов локальных (Ethernet, Token Ring, FDDI) и глобальных сетей (Т1/Е1, SDH, ATM). Чаще всего магистральный маршрутизатор выполнен по модульной схеме на основе шасси, с большим количеством слотов (≈12). Большое внимание уделяется надежности и отказоустойчивости маршрутизатора, которая достигается за счет системы терморегуляции, избыточных источников питания, заменяемых "на ходу" модулей. Примерами магистральных маршрутизаторов могут служить маршрутизаторы Backbone Concentrator Node (BCN) компании Nortel Networks (ранее Bay Networks), Cisco 7500, Cisco 12000.
Маршрутизаторы региональных отделенийсоединяют региональные отделения между собой и с центральной сетью. Такой маршрутизатор обычно представляет собой упрощенную версию магистрального маршрутизатора. Если он выполнен на основе шасси, то количество слотов его шасси меньше (≈4-5). Возможна также реализация с фиксированным числом портов. Меньше список поддерживаемых интерфейсов локальных и глобальных сетей. Примерами маршрутизаторов региональных отделений могут служить маршрутизаторы BLN, ASN компании Nortel Networks, Cisco 3600, Cisco 2500, NetBuilder II компании 3Com.
Маршрутизаторы удаленных офисов соединяют, как правило, единственную локальную сеть удаленного офиса с центральной сетью предприятия по глобальной связи. Обычно такие маршрутизаторы поддерживают для локальной сети интерфейс Ethernet 10 Мбит/с (Fast Ethernet 100 Мбит/с), а для глобальной сети — выделенную линия со скоростью 64 Кбит/с, 1544 Кбит/с или 2 Мбит/с (может также поддерживаться коммутируемая телефонная линия, в качестве резервной связи). Представителями этого класса являются маршрутизаторы Nautika компании Nortel Networks, Cisco 1600, Office Connect компании 3Com, семейство Pipeline компании Ascend.
Маршрутизаторы локальных сетей (коммутаторы 3-го уровня) предназначены для разделения крупных локальных сетей на подсети. Основное требование, предъявляемое к ним, — высокая скорость маршрутизации. В коммутаторах 3-го уровня отсутствуют низкоскоростные порты (такие как модемные порты 33,6 Кбит/с). Все порты имеют скорость по крайней мере 10 Мбит/с, а многие работают на скорости 100 Мбит/с. Примерами коммутаторов 3-го уровня служат коммутаторы CoreBuilder 3500 компании 3Com, Accelar 1200 компании Nortel Networks, Waveswitch 9000 компании Plaintree, Turboiron Switching Router компании Foudry Networks. Подробнее коммутаторы третьего уровня будут рассмотрены ниже.