Po przekształceniu tekstu jawnego depeszy w ciąg cyfr szyfrant według ustalonego systemu wybierał określoną stronę z bloku i wykorzystywał grupy cyfr jako klucz do zaszyfrowania depeszy dodając (modulo 10) cyfry klucza i te powstałe z przekształcenia tekstu jawnego. Odbiorca, dysponując identycznym blokiem odwracał proces szyfrowania. W latach 1921–1923 takie bloki wprowadzono do użytku w niemieckiej korespondencji dyplomatycznej. Potem metoda ta stała się najpowszechniej stosowanym sposobem szyfrowania w sytuacjach, kiedy nie było możliwości użycia maszyn szyfrujących.
Istniała również wersja jednorazowych bloczków szyfrowych, w której losowe grupy składały się z liter. Używanie tej wersji było bardziej skomplikowane: trzeba było (według ustalonej reguły) zamienić litery tekstu jawnego i litery jednorazowego klucza na dwucyfrowe liczby, a następnie dodać je do siebie (modulo 26). Otrzymane liczby z powrotem przekształcano w litery.
Oryginalny szyfr Vernama W 1917 Vernam skonstruował urządzenie do łączności telegraficznej korzystającej z 32-znakowego kodu Baudota. Każdy znak kodu jest kombinacją pięciu sygnałów lub ich braku, co odpowiada bitom 1 i 0 w komputerach.