Den teoretiske rekkevidden er opp til 70 km i 900-båndet, atskillig kortere i 1800-båndet. Selv om det er teknisk mulig å sende og motta signaler over større avstander, er det på grunn av den valgte teknikken for multipleksing satt en grense for hvor langt unna basestasjonen mobilene kan være. Årsaken til dette er teknikken som er valgt for multipleksing. I motsetning til f.eks NMT-systemet, der hver mobiltelefon (terminal) får tildelt sin egen frekvens for sending og mottak (FDMA, Frequency Division Multiple Access), bruker opptil 8 mobiler samme frekvens i GSM. Dette kalles TDMA, Time Division Multiple Access. Dette betyr at hver mobil sender data i 0,577 ms, venter i 4,038 ms, og sender deretter en ny datapakke på 0,577 ms. Mellom datapakkene er det lagt inn en tidsmargin, for å unngå at mottatte signaler fra to mobiler skal overlappe hverandre. Det er denne tidsmarginen som er årsaken til at det er en øvre grense for avstanden mellom basestasjon og mobil. Hvis avstanden blir for stor, risikerer man at signalene overlapper hverandre og ikke kan tolkes.