Baran kom på idén om att göra kommunikationsnäten motståndskraftiga mot angrepp eller trafikökningar genom att dela upp de data som skickas över dem i bitar.
Hans pionjärarbete utfördes i samband med militär forskning under kalla kriget.
Det skulle senare utgöra grunden för det akademiska nätverk Arpanet som så småningom ledde till internet.
Baran lade först fram idén om att skära data i "meddelandeblock" och använda ett distribuerat system av noder för att vidarebefordra dem när de arbetade på Rand Corporation i mitten av 1960-talet.
I sin ursprungliga uppfattning sade Baran att systemet skulle fungera enligt vad han kallade "hot-potato routing".
Arbetet utfördes som en del av ett projekt för att hålla telekommunikationsnäten i drift även om en stor del av dem slogs ut genom en första kärnvapenattack.
Systemet skulle bättre kunna motstå en attack eftersom det saknade en central knutpunkt genom vilken alla data eller meddelanden passerade.
Detta arbete fann ny relevans under de första dagarna av Arpanet, ett nätverk som utformats för att hjälpa amerikanska forskare att kommunicera och som lade grunden för det moderna internet.
Bidrag från den brittiske vetenskapsmannen Donald Davies ledde till att Barans idéer anpassades till en teknik som kallas paketbyte. Detta skär upp data i små bitar som sedan skickas runt nätverket.
"Paul var inte rädd för att gå i riktningar mot vad alla andra trodde var rätt eller enda sak att göra," Vinton Cerf, en av fäderna till internet och en lång tid vän till Baran, berättade New York Times.
Mr Baran dog hemma i Palo Alto, Kalifornien på grund av komplikationer orsakade av lungcancer.
"Han var en man med oändligt tålamod", sade hans son David Baran.
Han tillade att hans far nyligen hade visat honom en tidning skriven 1966 som spekulerade om vad människor skulle göra med telekommunikationsnäten i framtiden.
"Det stavade ut denna idé att år 2000 att människor skulle använda online-nätverk för shopping och nyheter," sade han. "Det var en vansinnig idé."
Den amerikanske forskaren Paul Baran, vars arbete på 1960-talet hjälpte till att bana väg för Internet, har dött i åldern 84 år.